El grafeno más disponible comercialmente es en realidad mina de lápiz

hexágonos de grafeno

No hablamos mucho sobre el grafeno en estos días. Después de una furiosa ronda de entusiasmo e investigación hace media década, el tema se ha enfriado en gran medida. Parte del motivo es que resultó increíblemente difícil de fabricar en cantidades útiles. La investigación sobre el material ha sido lenta e irregular, y un grupo de científicos que examinó el material que realmente se vende como grafeno cree saber por qué: gran parte no lo es.

Según un nuevo artículo publicado en la revista Materiales avanzados, los investigadores que analizaron el grafeno disponible de 60 productores diferentes encontraron que ninguna de él contenía más del 50 por ciento de grafeno. Este es un problema serio para cualquiera que intente investigar las propiedades del material. El grafeno tiene la increíble conectividad eléctrica que tiene porque es una sola capa de átomos de carbono. Cuando comienzas a apilar varias capas una encima de la otra, lo que tienes ya no es grafeno. Es grafito.

Fase líquida



Los autores se centraron en el grafeno producido a través de la exfoliación en fase líquida (LPE) en lugar del grafeno producido por el método de cinta adhesiva original, ya que el uso de cinta adhesiva para extraer las láminas de grafeno de los bloques de grafito no es una técnica que pueda ampliarse a la producción en masa. Pero los hallazgos indican que la falta total de un estándar formal para las características que debe poseer el grafeno, así como la falta de clasificación por debajo del estándar para aplicaciones específicas, ha llevado a una situación en la que la mayor parte de lo que se vende no es grafeno en absoluto. . Y eso podría explicar por qué las empresas han tenido tan poca suerte trabajando con él, porque lo que realmente están comprando no es el material que creen que es.

Contenido de grafeno

El rendimiento del grafeno es sensible a la contaminación y la mayoría de las muestras que analizaron los investigadores también estaban contaminadas. El grafito y el grafeno tienen propiedades de rendimiento muy diferentes, y dispersar una cantidad moderada del primero en el segundo, algo que no se puede ver a simple vista, es una excelente manera de arruinar el rendimiento del grafeno. Escritura de los autores:

Además, es preocupante que los productores etiqueten los polvos negros como grafeno y los vendan por el mejor precio, mientras que en realidad contienen grafito en su mayoría barato. Este tipo de actividad da mala reputación a toda la industria y tiene un impacto negativo en los desarrolladores serios de aplicaciones de grafeno. Solo mediante la estandarización y los siguientes protocolos de caracterización como se propone aquí, la industria del grafeno puede evolucionar de manera confiable.

Señalan que en el caso del grafeno contaminado con metales, las partículas metálicas interferirían con el rendimiento de los electrodos de grafeno en cualquier batería. La conclusión final de los autores es que: “casi no hay grafeno de alta calidad, como lo define ISO, en el mercado todavía. La falta de material de alta calidad y debidamente caracterizado ha estancado el desarrollo de aplicaciones que dependen fundamentalmente del grafeno, como recubrimientos y compuestos avanzados, baterías y supercondensadores de alto rendimiento, etc. ”

No está claro si esto realmente conducirá a un mayor uso del grafeno; el grafeno sigue siendo excepcionalmente difícil de fabricar y eso por sí solo podría evitar que salga del laboratorio de investigación. Pero dado que los investigadores obviamente no sabrán si tiene beneficios si el material que creen que están evaluando no es en realidad grafeno, encontrar una manera de mantener a las empresas en un estándar riguroso es la única forma de despejar la pista para las evaluaciones reales. Los autores piden la creación de estándares de producción que puedan usarse para cuantificar y describir con precisión los diferentes tipos de grafeno que crean las empresas, así como un mejor control de calidad para garantizar que el producto final sea lo que dice ser.

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