Grafit: Od tužky k ukládání energie

Kdysi byl známý jen jako hlavní součást tužek, dnes je nepostradatelnou součástí lithium-iontových baterií: grafit. Povrchová plocha tohoto minerálu hraje rozhodující roli při optimalizaci výkonu baterie.

3.5 milionů tun ročně
Grafit je nejstabilnější forma uhlíku a používá se například v mazivech a tužkách. Díky své vysoké elektrické vodivosti je však grafit také nezbytnou součástí mnoha elektronických výrobků, jako jsou baterie, elektrody a solární články.

Grafit je dnes hnací silou technologie lithium-iontových baterií – vyrábí se z něj až 95 % anod. Celosvětová spotřeba v současné době činí 3,5 milionu tun ročně a má stoupající tendenci.

Přesné měření pomocí řady Nova
Povrchová plocha grafitu má velký vliv na funkčnost baterie. „Ovlivňuje rychlost, s jakou mohou ionty lithia pronikat mezi vrstvy grafitu a opouštět je (mechanismy lithiace/de-lithiace). Příliš velká plocha však může způsobit problémy, například výraznější snížení kapacity v důsledku nežádoucích chemických reakcí. Proto je důležité přesně kontrolovat frézování grafitu, aby se dosáhlo nejlepší povrchové plochy pro cílené funkční charakteristiky,“ vysvětluje Dr. Martin Thomas, vedoucí vědecký pracovník společnosti Anton Paar QuantaTec.

Přesným měřením povrchové plochy lze proto optimalizovat fungování grafitu v bateriích. Zde přichází ke slovu metoda adsorpce plynů – přístroje Anton Paar řady Nova umožňují rychlé a přesné měření povrchové plochy různých grafitů, včetně těch s relativně malým povrchem.

Základ pro udržitelnou energii
Grafit zůstává základním kamenem technologie baterií a pokrok v technologii měření umožní neustále optimalizovat vlastnosti a funkčnost grafitu a posílit jeho roli při energetickém přechodu.

„Z toho jasně vyplývá, že grafit není jen jednoduchý psací nástroj, ale vysoce vyvinutý materiál, který představuje důležitou součást pro udržitelnou energetickou budoucnost,“ říká Dr. Martin Thomas. „Grafit bude i nadále hrát významnou roli v technologii baterií – díky přesnému měření a kontrole jeho povrchu možná ještě větší roli než dosud.“