ทำ Graphene Supercapacitor: 3 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

ทำ Graphene Supercapacitor: 3 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

สารบัญ:

Anonim

คำแนะนำนี้ (อย่างหลวม ๆ) ทำตามวิธีการผลิตแกรฟีนที่อธิบายโดย C&EN ซึ่งอ้างอิงบทความที่ตีพิมพ์โดย Parvez, Wu, et al. อัล ในกระดาษ (การขัดผิวของกราไฟท์เป็นกราฟีนในสารละลายน้ำของเกลืออนินทรีย์) มีการอธิบายว่าการใส่ขั้วไฟฟ้ากราไฟท์และอิเล็กโทรดแพลทินัมเข้าไปในสารละลายเกลืออนินทรีย์ (แอมโมเนียมซัลเฟตทำงานได้ดีที่สุด = ขั้วบวก, ทองคำขาว = แคโทด) ทำให้กราไฟท์ถูกฉีกออกจากกิจกรรมทางเคมีไฟฟ้ากลายเป็นกราฟีน! กราฟีนได้ดึงดูดโฆษณาและการศึกษาเมื่อไม่นานมานี้ แอปพลิเคชั่นระยะสั้นตัวใดตัวหนึ่งอาจอยู่ในซูเปอร์คาปาซิเตอร์ความหนาแน่นสูง

วัสดุ:

ขั้นตอนที่ 1: การสร้าง Graphene

เพื่อให้เงื่อนไขการทดลองที่อธิบายในกระดาษจำเป็นต้องใช้ทองคำบริสุทธิ์สำหรับวัสดุอิเล็กโทรด น่าเสียดายที่ทุกอย่างที่ฉันมีอยู่คือ 90% / 10% Pt / Ir ลวดสถานการณ์ที่น่าสังเวชไม่ต้องสงสัยเลยว่ามีผู้ชมหลายคนแบ่งปัน (ผู้ที่ไม่มีในมืออาจลองใช้ทองคำหรือคาร์บอน แต่ฉันไม่ได้ทดสอบสิ่งเหล่านี้) นอกจากนี้แทนที่จะใช้แผ่นกราไฟต์บางประเภทที่ใช้โดยผู้ทดสอบอ้างอิงเราใช้ชิ้นส่วนของราไฟท์ที่ว่างเปล่า ตัวเลือกนี้น่าจะเป็นเหตุผลว่าทำไมเวลาทดสอบของเราถึงประมาณ 19 ชั่วโมง แต่ตัวที่เผยแพร่นั้นใช้เวลา 3-5 นาที อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตร …

ในการสร้างแกรฟีนคุณต้องมี:

อุปทาน 10-15 โวลต์แบตเตอรี่รถยนต์จะทำงาน

สารละลายโมลาริตี 0.1 (NH3) S04 ในน้ำและการรับรู้ถึงวิธีการคำนวณโมลาริตี (แอมโมเนียมซัลเฟตมีน้ำหนัก 132.14 กรัม / โมล)

กราไฟท์เราใช้ชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ว่างเปล่า (อาจเป็นไปได้ที่จะใช้คาร์บอนไฟเบอร์ แต่ฉันไม่ได้ลอง)

Pt อิเล็กโทรดหรืออิเล็กโทรด platinized หรืออาจเป็นไปได้ของโลหะมีตระกูล (เราใช้ 90% / 10% Pt / Ir ลวด)

ดูบันทึกย่อของห้องปฏิบัติการที่แนบมาสำหรับคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับขั้นตอนการขัดผิวโดยฉัน

ขั้นตอนที่ 2: การสร้างตัวเก็บประจุ

ในการสร้างตัวเก็บประจุสำหรับการทดสอบฉันใช้แท่งคาร์บอนสองแท่งที่สกัดจากเซลล์ "หน้าที่หนัก" (leclanche, คาร์บอน - สังกะสี) เป็นขั้วไฟฟ้าและเติมแกรฟีนที่ผสมกับเยื่อกระดาษรอบ ๆ ตัวคั่นกระดาษติดกาวด้วยกาวร้อนละลายเพื่อเปิดใช้งานการแยกส่วนของแกรฟีน (มันไม่สามารถสัมผัสได้) จากนั้นโซเดียมคลอไรด์ผสมที่ไม่ถูกต้องที่ปนเปื้อนไอโอดีนจะถูกเทลงในแต่ละช่อง (และกวนด้วยกราฟีน) โครงสร้างนี้สามารถทดสอบการทำงานของตัวเก็บประจุ

ขั้นตอนที่ 3: ทดสอบตัวเก็บประจุ

ฉันพบว่าฉันจะไม่ติดหลอดไฟ LED อย่างไรก็ตามเมื่อทดสอบด้วยมิลลิโวลต์มิเตอร์หลังจากถูกชาร์จที่ 2.2 โวลต์มันมีลักษณะโค้งของตัวเก็บประจุแม้ว่าจะดูเหมือนจะไม่ดีสำหรับการจัดเก็บมากกว่า 0.7V โดยไม่มีการปลดปล่อยตัวเองสูงมาก ตารางค่าสำหรับแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุเทียบกับเวลาที่มีเพียง 10 เมตรต่อชั่วโมงพร้อมกับมันจะรวมอยู่ในทรานสคริปต์บันทึกของห้องปฏิบัติการ

-V