الجرافين
شركة شيامن توب لتكنولوجيا الطاقة الجديدة المحدودة: الشركة المصنعة للجرافين الموثوق بها!
شركة شيامن توب لتكنولوجيا الطاقة الجديدة المحدودة هي شركة رائدة عالميًا في مجال توريد معدات ومواد البطاريات للباحثين والمصنعين في مجال البطاريات. لقد ركزنا دائمًا على تطوير بطاريات الليثيوم أيون والمكثفات الفائقة وبطاريات أيون الصوديوم والبطاريات الصلبة وبطاريات الليثيوم والكبريت وغيرها من أحدث تقنيات البطاريات. بدأت شركة توب لتكنولوجيا الطاقة الجديدة مهمتها في عام 2002 لكسر عنق الزجاجة في تقنيات البطاريات.
مجموعة متنوعة من المنتجات
يمكن لشركتنا إنتاج نوى اللف، ومعدات بطارية الأزرار، ومعدات البطارية الأسطوانية، ومعدات بطارية الحزمة الناعمة، ومعدات البطارية المربعة، ومعدات المكثفات الفائقة، وأنظمة اختبار البطارية، وما إلى ذلك.
جودة مضمونة
تتمتع منتجاتنا بأكثر من 50 براءة اختراع تقنية قابلة للتطبيق في تصنيع البطاريات، بالإضافة إلى أكثر من 500 تقنية بحث وتطوير مستقلة. مصنعنا هو الأكثر تقدمًا في الصين، حيث نقوم بتطوير واختبار مئات المنتجات كل يوم.
الخدمة الرائدة
لدينا سنوات عديدة من الخبرة في الصناعة ونظام تشغيل كامل لإدارة الإنتاج ومراقبة الجودة وخدمة المبيعات. سواء كنت ترغب في شراء بطاريات ليثيوم أيون أو بطاريات أيون الصوديوم، فقط أرسل احتياجاتك عبر البريد الإلكتروني ويمكننا تخصيص المنتجات لك.
مبيعات واسعة النطاق
تغطي أعمالنا 5 قارات وأكثر من 100 دولة. وقد أنشأت TOB New Energy أكثر من 200 خط إنتاج لبطاريات الليثيوم أيون والمكثفات الفائقة حول العالم.
يمكننا توفير أحدث مواد مسحوق الجرافين وأكسيد الجرافين ومواد أكسيد الجرافيت. الجرافين مادة واعدة لبطاريات الليثيوم أيون بسبب مساحتها السطحية العالية وموصليتها الكهربائية العالية وقوتها الميكانيكية. يمكن استخدامه كمادة أنود في بطاريات الليثيوم أيون. يمكن أيضًا استخدام الجرافين كمادة مضافة موصلة في الكاثود لتحسين أداء بطاريات الليثيوم أيون.
الجرافين مادة يتم استخراجها من الجرافيت وتتكون من الكربون النقي، أحد أهم العناصر في الطبيعة والذي نجده في الأشياء اليومية مثل رصاص القلم. يتميز الجرافين بأنه قوي ومرن وخفيف ومقاوم للغاية. يُقدر أن هذه المادة أكثر مقاومة من الفولاذ بـ 200 مرة وأخف وزنًا من الألومنيوم بخمس مرات.
مميزات الجرافين
موصلية عالية
ومن خلال استخدام الجرافين، يمكن زيادة عمر البطاريات بمقدار 10 أضعاف، فضلاً عن إمكانية شحنها في وقت أقل، وهو ما يعني تحسناً في الاستقلالية. إنها مسألة وقت فقط قبل أن يحل الجرافين محل جزء كبير من بطاريات الليثيوم المستخدمة حالياً.
خفة
كما أن الجرافين مناسب أيضًا لتصنيع بطاريات الطائرات بدون طيار، لأنها أخف وزنًا وأكثر صلابة. ولنتذكر أن هذه القطع التي تتراكم فيها الطاقة هي من بين الأثقل في التكنولوجيا، وقد يكون تقليل وزنها ابتكارًا رائعًا. ومع تطبيق الجرافين، يتم تقليل أحد أكبر القيود التي تواجهها الطائرات بدون طيار اليوم.
الشفافية والمرونة
الجرافين مادة شفافة وتمتص قدرًا ضئيلًا جدًا من الضوء (2% فقط). وبفضل ذلك ومرونته، يمكن تصنيع شاشات مرنة لجميع أنواع الأجهزة. علاوة على ذلك، يمكن طي الجرافين مثل غلاف بلاستيكي، وبالتالي تكون احتمالات كسره أقل بكثير. يمكن تطبيقه في تصنيع الهواتف المحمولة وأجهزة التلفزيون والمركبات وما إلى ذلك.
مقاومة عالية
بالإضافة إلى كونه موصلًا كهربائيًا ممتازًا، فإن الجرافين مادة مقاومة للغاية، لذا من المتوقع حدوث تقدم كبير في قطاع الإضاءة.
متعدد البلورات
يعد الجرافين متعدد البلورات ضروريًا لتصنيع بعض أنواع الترانزستورات والمركبات المتقدمة، بينما يستخدم الجرافين أحادي البلورة في تطبيقات أكثر تقدمًا. وعلى الرغم من الطلب المرتفع على الجرافين أحادي البلورة، فإن طرق استخراجه لا تسمح بإنتاجه على نطاق واسع.
أحادي البلورة
يتم إنتاج الجرافين أحادي البلورة من خلال الانقسام الميكانيكي وهي تقنية يتم فيها استخراج الجرافين من الجرافيت في رقائق ذات طبقة واحدة.
كيفية التحضير
طريقة الأكسدة والاختزال
طريقة الأكسدة والاختزال هي أكسدة الجرافيت الطبيعي باستخدام الكواشف الكيميائية مثل حمض الكبريتيك وحمض النيتريك والمؤكسدات مثل برمنجنات البوتاسيوم وبيروكسيد الهيدروجين لزيادة المسافة بين طبقات الجرافيت وإدخال أكاسيد بين طبقات الجرافيت للحصول على أكسيد الجرافيت (أكسيد الجرافيت). ثم يتم غسل المتفاعلات بالماء، ويتم تجفيف المادة الصلبة المغسولة في درجة حرارة منخفضة للحصول على مسحوق أكسيد الجرافيت. يتم تقشير مسحوق أكسيد الجرافيت عن طريق التقشير الفيزيائي والتمدد في درجات حرارة عالية وطرق أخرى للحصول على أكسيد الجرافين. أخيرًا، يتم اختزال أكسيد الجرافين بالطرق الكيميائية للحصول على الجرافين (RGO).
طريقة الترابط الموجه
تعتمد طريقة التكاثر الموجه على "بذر" الجرافين باستخدام البنية الذرية لمصفوفة النمو. أولاً، يتم تسلل ذرات الكربون إلى الروثينيوم عند 1150 درجة، ثم يتم تبريدها. بعد التبريد إلى 850 درجة، سيطفو عدد كبير من ذرات الكربون الممتصة سابقًا على سطح الروثينيوم، وأخيرًا ستنمو طبقة واحدة من ذرات الكربون على شكل عدسة إلى طبقة كاملة من الجرافين. بعد تغطية الطبقة الأولى، تبدأ الطبقة الثانية في النمو. ستتفاعل الطبقة السفلية من الجرافين بقوة مع الروثينيوم، بينما بعد الطبقة الثانية، تنفصل تمامًا تقريبًا عن الروثينيوم، تاركة فقط اقترانًا كهربائيًا ضعيفًا. ومع ذلك، غالبًا ما تكون صفائح الجرافين المنتجة بهذه الطريقة غير متساوية في السُمك، وسيؤثر الالتصاق بين الجرافين والمصفوفة على خصائص طبقة الكربون.
تكوين كربيد السيليكون
تعتمد طريقة ترسيب كربيد السيليكون على تصعيد ذرات السيليكون من المادة تحت بيئة ذات درجة حرارة عالية من الفراغ الفائق، ثم إعادة بناء ذرات الكربون المتبقية في شكل مجمع ذاتيًا للحصول على الجرافين بناءً على ركيزة كربيد السيليكون. يمكن لهذه الطريقة الحصول على جرافين عالي الجودة، لكن هذه الطريقة لها متطلبات عالية للمعدات.
طريقة الترسيب الكيميائي للبخار
الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) هو طريقة لاستخدام الغازات العضوية المحتوية على الكربون كمواد خام لترسيب أغشية الجرافين بالبخار. هذه هي الطريقة الأكثر فعالية لإنتاج أغشية الجرافين. يتميز الجرافين المحضر بهذه الطريقة بمساحة كبيرة وجودة عالية، لكن التكلفة مرتفعة في هذه المرحلة، وتحتاج ظروف العملية إلى تحسين أكبر. نظرًا لأن أغشية الجرافين رقيقة جدًا، فلا يمكن استخدام أغشية الجرافين كبيرة المساحة بمفردها ويجب ربطها بأجهزة كبيرة لتكون مفيدة، مثل شاشات اللمس وأجهزة التسخين وما إلى ذلك.
كيفية اختيار الجرافين
الموصلية الكهربائية
إذا كنت بحاجة إلى توصيل كهربائي عالي، فابحث عن الجرافين عالي الجودة ذو كثافة عيوب منخفضة. قد تستفيد بعض التطبيقات من البنية الشريطية الفريدة للجرافين، والتي تسمح بالنقل الباليستي في درجة حرارة الغرفة.
الخواص الميكانيكية
يتمتع الجرافين بقوة ميكانيكية استثنائية، حيث تبلغ معامل يونج حوالي 1 تيرا باسكال وقوة شد تصل إلى 130 جيجا باسكال. إذا كنت بحاجة إلى قوة ومرونة عالية، فتأكد من أن الجرافين الذي تختاره يحتفظ بهذه الخصائص بعد المعالجة والدمج في منتجك.
الموصلية الحرارية
الجرافين موصل ممتاز للحرارة، حيث تبلغ موصليته الحرارية حوالي 5300 واط/متر كلفن. إذا كان تبديد الحرارة أمرًا بالغ الأهمية، فاختر مادة الجرافين عالية الجودة.
الاستقرار الكيميائي
ضع في اعتبارك البيئة الكيميائية التي سيتم استخدام الجرافين فيها. الجرافين مستقر كيميائيًا بشكل عام، لكن وظائف سطحه يمكن أن تكيف تفاعلاته مع مواد أخرى.
وظائف السطح
اعتمادًا على التطبيق، قد تحتاج إلى جرافين بمجموعات وظيفية سطحية محددة لتعزيز توافقه مع مواد أخرى أو لمنح خصائص جديدة. غالبًا ما يمكن إضفاء وظائف على الجرافين المزروع بالترسيب الكيميائي للبخار (CVD) بسهولة أكبر من الجرافين المقشر.
عملية التصنيع
تؤثر طريقة الإنتاج على تكلفة الجرافين وجودته وقابليته للتوسع. تشمل الطرق الشائعة التقشير الميكانيكي، وتقنية الترسيب الكيميائي للبخار، واختزال أكسيد الجرافين (rGO). يمكن أن تنتج تقنية الترسيب الكيميائي للبخار جرافينًا بمساحة كبيرة مناسبًا للإلكترونيات، في حين أن التقشير أفضل لكميات صغيرة من الجرافين عالي الجودة.
تطبيقات الجرافين
الجرافين في قطاع الطاقة
إن استخدام الجرافين في تصنيع البطاريات القابلة لإعادة الشحن قد يشكل قفزة كبيرة نحو كفاءة الطاقة. حيث تعمل هذه المادة على منع ارتفاع درجة حرارة الأجهزة، وبالتالي تصبح أكثر صلابة وأخف وزناً. وعند تطبيقها على مواد مختلفة في منازلنا، فقد تساهم في تنظيم حراري أفضل للمنزل وتوفير تكاليف تكييف الهواء في الأماكن. على سبيل المثال، استخدام الطلاء مع الجرافين.
الجرافين في البناء
إن استخدام الجرافين في البناء يعد بتحسين عزل المباني. وليس هذا فحسب، بل قد تكون أكثر مقاومة للتآكل والرطوبة والحرائق، وبالتالي أكثر صلابة واستدامة.
الجرافين في الصحة
كما أن تطبيقات الجرافين في قطاعي الصحة والطب مثيرة للاهتمام. فبفضل خصائص الجرافين، يمكن تطوير أجهزة مساعدة على السمع أقوى وأكثر مرونة وأخف وزناً. بل وربما نتحدث عن تصنيع العظام والعضلات التي يمكن إدخالها أثناء العمليات الجراحية.
الجرافين في الإلكترونيات
إن خصائص الجرافين قد تغير قطاع الإلكترونيات بالكامل. فمن خلال استخدام هذه المادة، يمكن تصنيع أجهزة أصغر وأخف وزناً وأكثر صلابة وكفاءة، وهو ما يستحيل الحصول عليه باستخدام المكونات المستخدمة اليوم.
شهادة
