Kohlenstoffforschung Toray entwickelt Graphen-Dispersionslösung

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Toray hat die Entwicklung einer ultradünnen, fließfähigen Graphen-Dispersionslösung bekannt gegeben. Sie könnte in Lithium-Ionen-Batterien und elektronischen Verdrahtungen Anwendung finden.

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Toray hat eine hochkonzentrierte, ultradünne Graphen-Dispersionslösung mit erhöhter Fließfähigkeit entwickelt.
Toray hat eine hochkonzentrierte, ultradünne Graphen-Dispersionslösung mit erhöhter Fließfähigkeit entwickelt.
(Bild: Toray)

Graphen ist ein nanoskaliges und ultradünnes zweidimensionales Kohlenstoffmaterial. Die Atome lassen sich gleichmäßig ausrichten, was zu seiner hohen Leitfähigkeit und zu seiner Barriereleistung führt. Durch das Aufbringen von Graphen oder das Mischen mit anderen Materialien werden zusätzliche Funktionen möglich.

Toray entwickelt Technologien, um sehr dünnes, hochwertiges Graphen aus preiswerten Graphit-Materialien herzustellen. Jedoch lässt sich das Material im festen Zustand schlecht applizieren. Nun wurde eine hochkonzentrierte, ultradünne Graphen-Dispersionslösung mit erhöhter Fließfähigkeit entwickelt. Sie soll einfach zu handhaben und leicht mit anderen Materialien mischbar sein.

Eine Anwendung sieht Toray bei Lithium-Ionen-Batterien. Hier könnte die Graphen-Dispersionslösung zwischen die Kathoden eingefügt werden, um die Leitfähigkeit zu erhöhen. Dieser Ansatz verringert Kapazitätsverluste, die bei wiederholtem Auf- und Entladen durch den Abbau von Leiterbahnen entstehen. Üblicherweise verwenden die Hochleistungsbatterien von Elektrofahrzeugen Kohlenstoffnanoröhren als Leitfähigkeitsträger. Laut Toray soll die neue Lösung eine 50% bessere Batterielebensdauer als Kohlenstoff-Nanoröhren bieten.

Eine weitere Anwendung könnte eine druckbare elektronische Verdrahtung sein, die sehr haltbar und leitfähig ist, ohne zu rosten wie Metall. Diverse andere Anwendungen könnten darin bestehen, die Lösung mit Korrosionsschutzfarben zu mischen, um das Eindringen von Wasser und Sauerstoff, das Rost verursacht, zu blockieren und dadurch die Haltbarkeit zu erhöhen.

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