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石墨烯为什么透光,而石墨就不透明

来源:整理 时间:2022-05-28 12:45:02 编辑:科技知识 手机版

石墨烯电池还在试验阶段。●就是这样一群石墨烯电池,市场价格堪比锂电池。900多人民币。石墨中碳原子的结构是六角形的,它们在薄片中互相重叠。这种层状结构使得石墨受压后容易滑动,而且硬度不高,所以石墨摸起来非常光滑,是一种很好的固体润滑剂。

什么石墨烯电池到现在还没有走进我们的生活?

石墨烯电池只是目前为止还在不断努力研究试用阶段。随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破,估计近几年会将突破价格的瓶颈而广泛应用于人们的日常生活中,例如现在的天能T3石墨烯电池。见下图所示,●就是这么一组石墨烯电池,其市场价格与锂电池有得一拼,在900多元RMB。而普通铅酸电池只是它的三分之一,所以人们不易接受它。

同为碳的晶体,为什么钻石是透明的,而石墨就不透明?

碳是自然界中最常见的元素之一,也是地球上含量最丰富的元素之一,有很多常见物质都主要由碳元素组成,比如动植物和菌类等生命物种本身和这些生物遗体形成的煤、石油、天然气等,再如石头的主要成分是碳酸钙,其中也有大量的碳元素。不过这里我们重点讲一下金刚石和石墨,这两种东西都由纯粹的碳元素组成,不像其他物质还有大量其他元素,然而这两种东西各自呈现出来的性子却完全不同,

金刚石可以做成钻石,也可以说钻石就是金刚石,其硬度非常高,是自然界中已知硬度最高的物质,其摩氏硬度是硬度为10,也是唯一一种摩氏硬度为10的自然界物质。但是石墨就不同了,它是自然界中最软的物质之一,而且是又滑又软,因此常被用作润滑剂,硬度不同之外,这两种东西的色泽度也很不相同,石墨的颜色非常黑,是漆黑而不透明的,但是钻石却是透明的,透光性很好。

另外还有一个很大的不同就是金刚石并不导电,是良好的绝缘体;但是石墨的导电性能非常好,是优良的导体,甚至可以将石墨粉做成炸弹,这种石墨炸弹如果在敌方的发电厂、变电厂和供电系统上空中被引爆,飘洒下来的石墨碳纤维就可以将敌方的供电设施瘫痪掉,那么敌方的工厂就无法运转,城市也会陷入瘫痪状态,既然金刚石与石墨都是由碳元素组成的单质,它们的物理性质为什么还会有这么大的差异呢?这是由于其碳原子排列方式不同造成的。

金刚石和石墨都是碳元素的同素异形体,石墨中每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子,排列方式呈六边形,以共价键结合,构成共价分子,这样石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷,所以石墨可以导电。而且石墨中碳原子的结构为六角形,相互之间呈片状重叠,这种层状结构导致石墨受压后很容易滑动,硬度也不高,所以石墨摸上去非常滑润,是良好的固态润滑剂,

又因为扁平的石墨片材可吸收不同波长的光,因此表现为不透明的黑色。但是金刚石晶体为正四面体结构,其中碳原子的4个孤对电子可以全部形成共价键,因此就没有自由电子,这样金刚石就不能导电,而且金刚石中碳原子以四价键链接,由于钻石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共价键的形成,形成金字塔状的晶体结构,所以金刚石硬度非常大。

而且钻石的这种结构也使得它吸收的光波段很少,大部分照射在钻石上的光都被反射出去了。所以虽然硬度高,看起来透明,但是石墨和金刚石的分子和原子结构很难解体,所以都非常耐高温。钻石的熔点是3550℃,而石墨在常温下根本没有熔点,在3652℃ ~ 3697℃会直接升华,所以石墨往往是

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