Китайские ученые создали батареи на основе графена. Статья ученых пока не принята к публикации в рецензируемом журнале, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org
В рамках работы ученые помещали в раствор хлорида меди при комнатной температуре пару электродов, соединенных полоской из графена. Несколько подобных батарей оказалось достаточно для того, что получить напряжение в 2 вольта, которого оказалось достаточно, чтобы загорелся небольшой светодиод.
Сами ученые объясняют принцип работы своей батареи так - во время теплового движения ионы в растворе ударяют графеновую полоску. Это выбивает электрон, у которого оказывается два варианта - уйти в раствор или на электрод. Так как мобильность электронов в графене много выше, чем в растворе, то он выбирает второй вариант. Исследователи определили, что увеличение температуры ведет к увеличению производительности батарей.
При этом исследователи заявляют, что им удалось исключить возможность протекания некоторой неизвестной химической реакции на полоске графена. Каким образом это было сделано, не сообщается, поскольку дополнительные материалы к статье на arXiv.org не доступны.
Графен представляет собой плоский лист углерода, в котором атомы расположены в узлах гексагональной решетки. Этот материал обладает множеством уникальных свойств, а впервые он был получен выходцами из бывшего СССР Константином Новоселовым и Андреем Геймом. За это в 2010 году они получили Нобелевскую премию.
Ссылки по теме
- Ученые заставили графен появляться на стекле и пластике – Lenta.ru, 25.01.2012
- Создатели графена стали рыцарями – Lenta.ru, 31.12.2011
- Физики нашли "правильную" медь для выращивания графена – Lenta.ru, 31.10.2011
- Ученые предложили использовать графен в мятом виде – Lenta.ru, 17.10.2011
- Сэндвич с графеном станет основой новой электроники – Lenta.ru, 10.10.2011
| 31.10.2011, 11:30:16 | Версия для печати | PDA/КПК |
| Графен на поверхности медной фольги. Иллюстрация авторов исследования |
Физики нашли "правильную" медь для выращивания графена
Ученые из Университета Иллинойса определили, при каких индексах Миллера поверхности меди на ней лучше всего растет графен. Статья исследователей появилась в журнале Nano Letters, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте университета.
Тип структуры поверхности тела с кристаллической решеткой обычно обозначается индексами Миллера соответствующей плоскости (то есть плоскости, параллельной поверхности). Индексы представляют собой набор трех целых взаимно простых чисел. Каждое число определяется как обратное к координате точки пересечения плоскости с соответствующей осью координат в базисе, связанным с базисом решетки (если плоскость параллельна, то соответствующий индекс полагают равным нулю).
В рамках новой работы ученые растили графен на медной фольге. При данном методе производства метан впрыскивается в печь, где располагается медная фольга, при температуре свыше 900 градусов Цельсия. Атомы углерода разрывают связь с водородом, оседая на меди (водород в виде газа получается в виде побочного продукта). Медь используется в силу своей невысокой стоимости и относительно высокого качества получаемой графеновой пленки - по словам ученых, данный материал способствует формированию углеродного налета именно толщиной в один атом.
До последнего времени считалось, что возникающие при таком производстве дефекты - следствие неровностей на медной фольге. Используя сразу несколько методов - электронную микроскопию, рамановскую спектроскопию и анализ дифракции электронов на поверхности, - ученые установили, что неровности на фольге почти не важны. Гораздо большее влияние на качество графена оказывает тип поверхности. Как оказалось, самый качественный графен получается на поверхности с индексом Миллера {111}, а самый худший - с индексом {100}.
Исследователи надеются, что полученные ими результаты помогут в создании эффективных промышленных технологий производства графена. Считается что этот материал, в теории, может использоваться для создания новой электроники, заметно превосходящей существующие образцы.
Ссылки по теме
- Наночастицы оказались давним спутником человека – Lenta.ru, 25.10.2011
- Ученые предложили использовать графен в мятом виде – Lenta.ru, 17.10.2011
- Сэндвич с графеном станет основой новой электроники – Lenta.ru, 10.10.2011
- Физики заставили графен поглощать Т-лучи – Lenta.ru, 06.09.2011
| 10.10.2011, 12:52:39 | Версия для печати | PDA/КПК |
| Лист графена на медной подложке под электронным микроскопом. Фото с сайта condmat.physics.manchester.ac.uk |