15. Dezember 2016. First Graphite Limited (ASX: FGR) berichtet über den neuesten Stand der laufenden Technologieentwicklungsarbeiten, die die überragende Qualität ihrer Graphit- und Graphen-Produkte demonstrieren.
Die wichtigsten Punkte
• Tests bestätigen den extrem geringen Widerstand d. h. die extrem hohe Leitfähigkeit im Vergleich mit anderen Graphen- und reduzierten Graphenoxid-Produkten (RGO).
• In den USA durchgeführte Tests bestätigen die sehr hohe Qualität von FGRs Aluketiya-Graphit mit Gehalten von 99,87 % in den zur Verfügung gestellten Proben.
• Unterzeichnung eines Lizenzabkommens zur Entwicklung von Flammschutzmitteln und Mehrzweck-Verbundwerkstoffen auf Graphenbasis.
• Weitere hervorragende Ergebnisse bei Flinders University durch Verwendung des Vortex Fluidic Device bei Arbeiten an FGR-Graphit.
Elektrische Widerstandstests
Die vor Kurzem an der University of Adelaide als Teil von FGRs laufendem Engagement mit der Universität durchgeführten Tests haben den extrem geringen Widerstand von FGRs hochwertigem Graphen demonstriert.
Umgekehrt bedeutet dies, dass die elektrische Leitfähigkeit extrem hoch ist und folglich für eine Anzahl elektrischer Anwendungen geeignet ist, welche die Übertragung von elektrischer Energie benötigen.
Das FGR-Graphen besitzt einen Widerstand von weniger als 100 Ohm, was 17 bzw. 50-mal besser ist als bei naturbelassenen Graphen und reduziertem Graphenoxid (RGO). Anderes naturbelassene Graphen hatte einen Widerstand zwischen 1.700 und 1.900 Ohm und RGO hatte einen Widerstand von über 5.000 Ohm.
Ferner führte das Versprühen von FGRs Graphen zu einer homogenen Verteilung der überlappenden Graphenblättchen auf der ineinandergreifenden Elektrode, während Standardgraphen Klumpen (sogenannte Inseln) bildete und den Widerstand erhöhte (geringere Leitfähigkeit).
Obwohl noch nicht optisch vermessen, so scheint FGR-Graphen bei visueller Betrachtung im Vergleich mit Standardgraphen eine bessere Transparenz zu besitzen.
Abbildung 1: FGR-Graphen, Widerstand von <100 Ohm über großen Bereich
Abbildung 1: Widerstand von 1.700 bis 1.900 Ohm bei ursprünglichen Graphen
Untersuchung von First Graphites Ganggraphit durch REM- und RDEM-Mikoskopie
Nach den jüngsten Gesprächen in den USA wurde FGR darum gebeten, eine Probe ihres Aluketiya-Graphits und ihres Graphen einem großen Unternehmen mit Fokus auf zwei Hauptbereiche zu überlassen: Spitzenwerkstoffe und Verfahrensentwicklung sowie Entwicklung zukünftiger fahrzeugbezogener Informationskommunikationstechnologie.
Die ersten für die Aluketiya-Graphitprobe eingetroffenen Testergebnisse waren außergewöhnlich und lieferten einen weiteren Beweis der sehr hohen Qualität des Materials.
Ein Rasterelektronenmikroskop (REM) und ein Rasterdurchstrahlungselektronenmikroskop (RDEM) wurden zuerst zur Untersuchung der Morphologie und der strukturellen Merkmale des Graphits verwendet.
Abbildung 2: REM-Bild (oben) und RDEM-Bild (unten) mit hoher Vergrößerung zeigen die Oberflächenmorphologie und die strukturellen Merkmale von Graphit.
Weitere Arbeiten wurden mit Energy Dispersion X-Ray Spectroscopy (EDS SEM) durchgeführt und die Daten zeigten 100 % Kohlenstoff (C). Die X-Ray Fluorescence Wavelength Dispersive Spectrometry (XRF WDS) bestätigte, das das Material von hoher Qualität mit ungefähr 99,87 % C ist. Es wurden keine Störelemente in Konzentrationen von >50 ppm festgestellt.
Tabelle 1: Ergebnisse der XRF WDS Analyse
Die Raman-Spektroskopie zeigte einen C sp2 graphitischen G-Bereich und einen Oberton-2D-Bereich; kein C sp3 defektes D-Band wurde festgestellt. Die Raman-Daten belegen die hohe Qualität dieses Materials.
Abbildung 3: Raman-Spektroskopie des FGR-Ganggraphits. Siehe originale englische Pressemitteilung unter www.firstgraphite.com.au
Folgend eine Zusammenfassung dieser Ergebnisse:
• Eine Kombination von Mikroskopie- und Spektroskopie-Techniken wurde zur Bewertung der strukturellen, morphologischen und chemischen Qualität des Materials eingesetzt.
• 99,87 % Kohlenstoffgehalt ohne Verunreinigungen >50 ppm festgestellt.
• Raman zeigt keinen D-Peak, ein Nachweis für die hohe Qualität des Materials.
• Qualitätsbewertungstest an Graphen von FGR im Laufen.
Flammschutzmittellizenz
FGR hat ein Übergangslizenzabkommen für die Flammschutz-Technologie unterzeichnet, die von der University of Adelaide entwickelt wird. Diese Technologie ist Gegenstand von zwei Patentanträgen hinsichtlich der Flammschutz- und Mehrzweck-Verbundwerkstoff-Technologien auf Graphenbasis.
Aufblähbarer Flockengraphit wird seit einiger Zeit in feuerhemmenden Kunstharzen verwendet. Ihre erfolgreiche Anwendung ist von der Reinheit der Graphitflocke, der Größe der Flocke und ebenfalls vom Ausdehnungsverhalten des Blähgraphits abhängig.
Der Einsatz von Graphen in diesen feuerhemmenden Stoffen wird ihre Wirksamkeit beachtlich verbessern.
Flinders University – Vortex Fluidic Device (VFD)
Flinders University verwendete sri-lankischen Graphit, der durch dynamische Dünnschichttechnik im Vortex Fluidic Device (VFD) mit einem Neigungswinkel von 450 und einer Drehzahl von 7.500 rpm aufbereitet wurde. Zwei verschiedene Lösungsmittelsysteme wurden verwendet, und zwar (1) Wasser und (2) ein Gemisch aus Toluol und Wasser im Verhältnis 1:1. Das erhaltene Material wurde in erster Linie durch die Atomic Force Microscopy (AFM, Atomkraftmikroskopie) und die Raman-Spektroskopie charakterisiert, um die Mächtigkeit der Graphenblättchen und die Unversehrtheit des Materials zu bestätigen.
Abbildung 4: AFM-Bilder der aufbereiteten Graphitflocken in Wasser in der VFD – Echtzeitaufnahmen
Abbildung 5: Konfokale Raman-Kartierung der Graphenblättchen
Die Raman-Spektren der Graphenblättchen zeigen ein typisches graphitisches Spektrum, D-Band (1338,2 cm-1), G-Band (1574,7 cm-1) und ein 2D-Band (2700,0 cm-1). Eine signifikante Zunahme im durchschnittlichen Raman ID/IG Verhältnis (korrespondierend zu den D-Band und G-Band Intensitäten) der Blättchen im Vergleich mit den erhaltenen Graphitflocken wurde beobachtet. Dies deutet eine signifikante Zunahme der Dichtedefekte der Nanostrukturen an, das auf das Aufreißen der Graphenblättchen aufgrund der starken Scherbeanspruchung im VFD zurückzuführen ist. Das 2D-Band der Graphenblättchen war schmäler. Dies deutet an, dass die Graphitflocken in der Tat in gewissem Maße aufgeblättert waren.
Die Schlussfolgerung von Flinders ist:
• Wasser ist das bevorzugte Lösungsmittel.
• Umwandlung zu mehrlagigen Graphenblättchen ~60 % Ausbringung – AFM und Raman.
• Bedarf für Einsatz von peristaltischen Pumpen.
• System muss optimiert werden.
Managing Director, Craig McGuckin, sagte: „Diese Ergebnisse bestätigen die hohe Qualität und die außergewöhnlichen Eigenschaften des Graphen, das mittels FGRs elektrochemischer Produktionszellen hergestellt wird. Mit der VFD als Ergänzung zu unserem Verfahren werden wir in der Lage sein, das produzierte Graphen weiter zu charakterisieren. Die einzigartigen Eigenschaften des produzierten Graphen werden FGR einen Wettbewerbsvorteil am wachsenden Markt der Graphenanwendungen geben. Die in den USA durchgeführten Arbeiten beweisen weiter die hochgradige und überragende Qualität des sri-lankischen Graphits. Während wir die Entwicklung unserer eigenen Minengebiete fortsetzen, haben wir uns Graphitlieferungen gesichert, die uns die sofortige Bedarfsdeckung für die Graphenproduktion ermöglichen werden. Wir setzen die Arbeiten an einer Anzahl von Projekten und Entwicklungen im Technologiesektor fort, was unsere Produktpalette und geistiges Eigentum weiter vergrößern wird.”
Über First Graphite Ltd. (ASX: FGR)
First Graphite produziert hochwertigen Graphen aus hochgradigem sri-lankischen Ganggraphit.
First Graphite strebt danach, Graphenproduktionsverfahren zu entwickeln und geistiges Eigentum in Verbindung mit zu erwerben, was zusätzliche Einnahmequellen bieten könnte.
Das Unternehmen entwickelt seine eigenen Minen und besitzt in Sri Lanka 39.500 Hektar an aussichtsreichen Graphit-Explorationslizenzen.
Über Graphen
Graphen, das hinreichend publizierte und jetzt berühmte zweidimensionale Kohlenstoffallotrop ist als Material so vielseitig wie irgendein anderes auf der Erde entdecktes Material. Seine erstaunlichen Eigenschaften als das leichteste und stärkste Material gegenüber seiner Fähigkeit Wärme und Strom besser als irgendein anders Material zu leiten bedeutet, dass es in eine riesige Zahl von Anwendungen integriert werden kann. Anfänglich bedeutet das, dass Graphen zur Verbesserung der Leistung und der Effizienz aktueller Materialien und Substanzen verwendet wird, aber in der Zukunft wird es ebenfalls in Verbindung mit anderen zweidimensionalen Kristallen entwickelt werden, um einige noch erstaunlichere Verbindungen zu erzeugen, die in ein noch breiteres Anwendungsspektrum passen werden.
Ein Forschungsgebiet, das sehr intensiv studiert wird, ist die Energiespeicherung. Zurzeit arbeiten Wissenschaftler an der Verbesserung der Speicherkapazitäten von Lithium-Ionen-Batterien (durch Einfügen von Graphen als eine Anode), um viel größere Speicherkapazitäten mit viel längerer Lebensdauer und Ladezeiten anzubieten. Das Graphen wird ebenfalls studiert und entwickelt, um bei der Herstellung von Superkondensatoren Anwendung zu finden, die sehr schnell aufgeladen werden können und ebenfalls eine große Strommenge speichern können.
Beschaffenheit des Ganggraphits
Das Graphitablagerungsmodell für Sri Lanka wird am besten von unten nach oben beschrieben: In den metamorphen Sedimenten bildeten sich Dehnungsrisse durch die Faltung der Sedimente. Dies führte zur Ausbildung von Förderkanälen für die hydrothermale Ablagerung von qualitativ sehr hochwertigem Ganggrafit. Durch den Abbau in der Vergangenheit ist bekannt, dass die Mächtigkeit und der Qualitätsgrad dieser Gänge mit der Tiefe zunehmen. Die Graphitgänge fallen im Allgemeinen steil mit -70 Grad bis beinahe senkrecht ein. Dies ermöglicht den Abbau im Gangbergbauverfahren, ähnlich jenem Verfahren, das beim Abbau hochgradiger Goldlagerstätten eingesetzt wird. Das im Allgemeinen eingesetzte Verfahren ist der Firstenbau, wobei der hochgradige Ganggraphit abgebaut und ohne Kontamination an die Oberfläche transportiert wird. Das Graphitsalband, der Kontakt zum angrenzenden tauben Gestein, wird an die Oberfläche transportiert und für die Anreicherung auf Halde geschüttet. Der restliche Abraum wird zur Verfüllung der Strosse verwendet.
Aufgrund der Art des Ganggraphits werden Gangmächtigkeiten von ca. 25 cm erwartet, die durch Anwendung der Gangbergbauverfahren wirtschaftlich im Untertageabbau gefördert werden können.
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
Craig McGuckin
Managing Director
First Graphite Ltd.
Peter R. Youd
Executive Director
First Graphite Ltd.
info@firstgraphite.com.au
www.firstgraphite.com.au
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Dies ist eine Übersetzung der ursprünglichen englischen Pressemitteilung. Nur die ursprüngliche englische Pressemitteilung ist verbindlich. Eine Haftung für die Richtigkeit der Übersetzung wird ausgeschlossen.
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