Edinstvena sposobnost grafita, da prevaja elektriko, medtem ko odvaja ali prenaša toploto stran od kritičnih komponent, je odličen material za elektronske aplikacije, vključno s polprevodniki, električnimi motorji in celo proizvodnjo sodobnih baterij.
Grafen je tisto, kar znanstveniki in inženirji imenujejo ena sama plast grafita na atomski ravni, te tanke plasti grafena pa se zvijajo in uporabljajo v nanocevkah.To je verjetno posledica impresivne električne prevodnosti ter izjemne trdnosti in togosti materiala.
Današnje ogljikove nanocevke so izdelane z razmerjem med dolžino in premerom do 132.000.000:1, kar je bistveno večje od katerega koli drugega materiala.Poleg uporabe v nanotehnologiji, ki je še vedno precej nova v svetu polprevodnikov, je treba omeniti, da večina proizvajalcev grafita že desetletja izdeluje posebne razrede grafita za industrijo polprevodnikov.
2. Električni motorji, generatorji in alternatorji
Ogljikov grafitni material se pogosto uporablja tudi v elektromotorjih, generatorjih in alternatorjih v obliki ogljikovih ščetk.V tem primeru je "ščetka" naprava, ki vodi tok med stacionarnimi žicami in kombinacijo gibljivih delov, običajno pa je nameščena v vrteči se gredi.
3. Ionska implantacija
Grafit se zdaj pogosteje uporablja v elektronski industriji.Uporablja se tudi za ionsko implantacijo, termoelemente, električna stikala, kondenzatorje, tranzistorje in baterije.
Ionska implantacija je inženirski proces, pri katerem se ioni določenega materiala pospešujejo v električnem polju in se udarijo v drug material kot oblika impregnacije.To je eden od temeljnih procesov, ki se uporabljajo pri proizvodnji mikročipov za naše sodobne računalnike, grafitni atomi pa so običajno ena od vrst atomov, ki se vnesejo v te mikročipe na osnovi silicija.
Poleg edinstvene vloge grafita pri proizvodnji mikročipov se inovacije na osnovi grafita zdaj uporabljajo tudi za zamenjavo tradicionalnih kondenzatorjev in tranzistorjev.Po mnenju nekaterih raziskovalcev je lahko grafen možna alternativa siliciju.Je 100-krat tanjši od najmanjšega silicijevega tranzistorja, veliko učinkoviteje prevaja elektriko in ima eksotične lastnosti, ki so lahko zelo uporabne pri kvantnem računanju.Grafen se uporablja tudi v sodobnih kondenzatorjih.Pravzaprav so grafenski superkondenzatorji domnevno 20-krat močnejši od tradicionalnih kondenzatorjev (sproščajo 20 W/cm3) in so lahko 3-krat močnejši od današnjih zmogljivih litij-ionskih baterij.
4. Baterije
Ko gre za baterije (suhe celice in litij-ionske), so tu igrali tudi ogljikovi in grafitni materiali.V primeru tradicionalne suhe celice (baterije, ki jih pogosto uporabljamo v naših radijskih sprejemnikih, svetilkah, daljinskih upravljalnikih in urah) je kovinska elektroda ali grafitna palica (katoda) obdana z vlažno elektrolitsko pasto in obe sta zaprti v kovinski cilinder.
Današnje sodobne litij-ionske baterije uporabljajo tudi grafit — kot anodo.Starejše litij-ionske baterije so uporabljale tradicionalne grafitne materiale, vendar zdaj, ko je grafen vse bolj dostopen, se namesto njih uporabljajo grafenske anode - večinoma iz dveh razlogov;1. grafenske anode bolje zadržujejo energijo in 2. obljubljajo čas polnjenja, ki je 10-krat hitrejši od običajne litij-ionske baterije.
Litij-ionske baterije za ponovno polnjenje postajajo vse bolj priljubljene v teh dneh.Zdaj se pogosto uporabljajo v naših gospodinjskih aparatih, prenosni elektroniki, prenosnih računalnikih, pametnih telefonih, hibridnih električnih avtomobilih, vojaških vozilih in tudi v letalskih aplikacijah.
Čas objave: 15. marec 2021