Leitet Graphen Strom? 11 Fakten (Wie, Warum und Verwendung)

Graphen ist der wichtigste Stoff, um die Festigkeit eines jeden Materials zu erhöhen. In diesem Artikel werden wir die elektrische Leitfähigkeit von Graphen im Detail diskutieren.

Graphen leitet Elektrizität, weil es freie Elektronen hat, die sich entlang seiner Struktur bewegen. Die zweidimensionale hexagonale Kohlenstoffstruktur ermöglicht die freie Mobilisierung von Elektronen in der Graphen-Materie. Das elektrischer Fluss wird leicht durch das Graphen geleitet, was es zu einem guten Stromleiter macht.

Wir werden weiter die elektrische Leitfähigkeit von Graphen diskutieren, die verschiedenen Verwendungen von Graphen als elektrischer Leiter, ob es ein Supraleiter ist und ob seine Oxide Elektrizität leiten können. Wir werden auch darüber nachdenken, warum Graphen nicht in elektrischen Drähten verwendet wird, abgesehen davon, dass es ein guter Leiter ist.

Wie leitet Graphen Strom?

Die elektrische Leitfähigkeit von Elektronen beruht hauptsächlich auf den in den Atomen verfügbaren freien Elektronen. Lassen Sie uns diskutieren, wie Graphen Strom leiten kann.

Graphen leitet Elektrizität aufgrund der Drift von Elektronen, die in der Lage sind, den elektrischen Strom zu tragen und den elektrischen Fluss durch die Materie zu leiten. Die chemische Formel von Graphen ist C6H12O2, und jedes Kohlenstoffatom teilt a kovalente Bindung mit den drei Kohlenstoffen und hat aufgrund des vierten gebundenen Kohlenstoffs freie Elektronen.

Warum ist Graphen ein guter Stromleiter?

Ein guter elektrischer Leiter ermöglicht den Fluss des elektrischen Flusses durch ihn hindurch. Lassen Sie uns kurz auf den Grund für die gute Leitfähigkeit von Graphen eingehen.

Graphen ist ein guter elektrischer Leiter, da es ein locker gebundenes Kohlenstoffpaar hat, das die Beweglichkeit von Elektronen ermöglicht und den elektrischen Stromfluss erzeugt. Die Kohlenstoffmoleküle in Graphen überlappen die entstehenden Bindungen Pi-Anleihen die freie Elektronen in der gesamten Struktur abgeben und sie leitfähig machen.

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Elektrische Leitfähigkeit von Graphen

Die Elektronendichte in seinem Volumen bestimmt die elektrische Leitfähigkeit von Graphen. Lassen Sie uns im Detail über die elektrische Leitfähigkeit von Graphen sprechen.

Das elektrische Leitfähigkeit von Graphen ist 80 × 10⁶ S / m aufgrund der hohen Elektronenmobilität in seiner hexagonalen Struktur von Kohlenstoffatomen, die durch gemeinsame Pi-Bindungen verbunden sind. Die elektrische Leitfähigkeit von Graphen ist umgekehrt proportional zu seiner Widerstand des Stromflusses. Es ist direkt abhängig von der Elektronenmobilität in dem Fall.

Verwendung von Graphen als Leiter

Graphen ist ein guter elektrischer Leiter und wird für verschiedene Zwecke verwendet. Lassen Sie uns einige Verwendungen von Graphen als elektrischer Leiter diskutieren.

Graphen wird in Smartphones und PCs verwendet, um ICs auf niedrigen Temperaturen zu halten.
Graphen wird in Solarzellen, Touchscreens, Gummi- und Polymerfasern verwendet.
Graphen wird zur Herstellung von Transistoren, Dioden und Li-Ionen-Batterien verwendet.
Graphen wird aufgrund seiner chemischen und thermischen Eigenschaften in Dehnungs-, Gas- und Temperatursensoren verwendet.

Ist Graphen ein Supraleiter?

Supraleiter sind solche, die eine hohe Leitfähigkeit und keinen Widerstand aufweisen. Lassen Sie uns kurz diskutieren, ob Graphen ein Supraleiter ist oder nicht.

Graphen ist ein Supraleiter da die Beweglichkeit der Elektronen und die Konzentration in ihrer Materie hoch sind. Dies wird nur erreicht, wenn die beiden Graphenschichten, eine zweidimensionale Struktur, in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet werden, sodass die Elektronen in jeder Schicht den elektrischen Stromfluss leiten können.

Ist Graphen leitfähiger als Kupfer?

Die Leitfähigkeit jedes Elements hängt von der Gesamtmenge des elektrischen Flusses ab, der durch es hindurchgeht. Lassen Sie uns vergleichend die Leitfähigkeit von Kupfer und Graphen diskutieren.

Die Leitfähigkeit von Graphen ist höher als die von Kupfer. Die elektrische Leitfähigkeit von Kupfer beträgt 59.8 × 10⁶ S/m, was 70 % weniger als die Leitfähigkeit von Graphen ist. Kupfer hat ein einzelnes Valenzelektron, während Graphen-Pi-Bindungselektronen frei beweglich sind und die Leitfähigkeit des Graphens erhöhen.

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Warum wird Graphen nicht in Drähten verwendet?

Obwohl Graphen ein guter Leiter mit einer viel höheren Leitfähigkeit als Kupfer ist, wird es nicht in elektrischen Drähten verwendet. Lassen Sie uns die Tatsache dahinter lernen.

Graphin wird nicht in elektrischen Drähten verwendet, da es kostspielig ist und einen hohen Wartungsaufwand erfordert. Außerdem kann Graphen mit dem Sauerstoff in der Luft in Kontakt kommen und oxidiert werden, und Graphenoxid ist kein elektrischer Leiter. Darüber hinaus ist Graphen magnetisch und zeigt ein attraktives Verhalten im Magnetfeld.

Leitet Graphen Strom besser als Graphit?

Graphit ist eine kristalline Form von Kohlenstoff, die aus gestapelten Schichten besteht. Lassen Sie uns diskutieren, ob Graphen ein besserer Leiter als Graphit ist oder nicht.

Graphen leitet Elektrizität besser als Graphit weil es freie Elektronen mit hoher Dichte delokalisiert hat, die sich über die Querschnittsfläche von Graphen ausbreiten. Graphit hat eine starke Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung; somit ist die Beweglichkeit der Elektronen aufgrund der starken Bindung unmöglich.

Leitet Graphenoxid Strom?

Die meisten Metalloxide sind elektrische Nichtleiter. Lassen Sie uns diskutieren, ob Graphenoxid Strom leitet oder nicht.

Graphenoxid leitet keinen Strom, da freie Elektronen von Graphen Bindungen mit den Sauerstoffatomen eingehen. Diese Elektronen verbinden sich mit zwei Sauerstoffatomen zu Oxiden und hinterlassen somit kein freies Elektron, um Strom zu leiten.

Leitet Graphen Wärme?

Eine Materie wird als guter Wärmeleiter bezeichnet, wenn sie die Wärme über sich fließen lässt. Lassen Sie uns diskutieren, ob Graphen ein Wärmeleiter ist oder nicht.

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Graphen ist ein guter Wärmeleiter, da es den Wärmefluss durchlässt. Die Wärmeleitfähigkeit von Graphen beträgt 5300 W/mK, was höher ist als die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer. Die in Pi-Bindungen geteilten Elektronen übertragen die Wärme über den Bereich der Graphen-Materie.

Zusammenfassung

Wir können aus diesem Artikel schließen, dass Graphen aufgrund der Anwesenheit von freien Elektronen, die während der Bildung von Pi-Bindungen geteilt werden, ein guter Wärme- und Stromleiter ist. Graphenoxid ist kein guter Wärme- und Stromleiter. Es bildet radial Bindungen mit Sauerstoff und kann daher in elektrischen Drähten verwendet werden.

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AKSHITA MAPARI

Hallo, ich bin Akshita Mapari. Ich habe einen M.Sc. gemacht. in Physik. Ich habe an Projekten wie der numerischen Modellierung von Winden und Wellen während eines Zyklons, der Physik von Spielzeugen und mechanisierten Nervenkitzelmaschinen in Vergnügungsparks basierend auf klassischer Mechanik gearbeitet. Ich habe einen Kurs über Arduino besucht und einige Miniprojekte auf Arduino UNO durchgeführt. Ich erkunde immer gerne neue Gebiete im Bereich der Wissenschaft. Ich persönlich glaube, dass das Lernen enthusiastischer ist, wenn es mit Kreativität gelernt wird. Ansonsten lese ich gerne, reise, spiele Gitarre, erkenne Gesteine und Schichten, fotografiere und spiele Schach.