Warum leitet Graphitpapier Strom?
Da Graphit frei bewegliche Ladungen enthält, bewegen sich diese nach der Elektrisierung frei und bilden einen Stromfluss, wodurch Graphit elektrisch leitfähig ist. Der eigentliche Grund für die Leitfähigkeit von Graphit liegt darin, dass sich sechs Kohlenstoffatome sechs Elektronen teilen und so eine große π66-Bindung mit sechs Elektronen und sechs Zentren bilden. Innerhalb der Kohlenstoffringe derselben Graphitschicht bilden alle Sechsringe ein π-π-konjugiertes System. Anders ausgedrückt: Innerhalb der Kohlenstoffringe derselben Graphitschicht bilden alle Kohlenstoffatome eine große π66-Bindung, und alle Elektronen dieser Bindung können sich frei in der Schicht bewegen. Dies ist der Grund, warum Graphitpapier elektrisch leitfähig ist.
Graphit besitzt eine Lamellenstruktur, und zwischen den Schichten befinden sich freie, nicht gebundene Elektronen. Nach der Elektrifizierung können diese sich gerichtet bewegen. Praktisch alle Stoffe leiten Strom; es ist lediglich eine Frage des spezifischen Widerstands. Aufgrund seiner Struktur weist Graphit den geringsten spezifischen Widerstand aller Kohlenstoffelemente auf.
Leitfähigkeitsprinzip von Graphitpapier:
Kohlenstoff ist ein vierwertiges Atom. Wie Metallatome gibt er seine äußersten Elektronen leicht ab. Da Kohlenstoff weniger äußere Elektronen besitzt und Metallen sehr ähnlich ist, weist er eine gewisse elektrische Leitfähigkeit auf. Dadurch entstehen freie Elektronen und Löcher. Unter dem Einfluss einer Potenzialdifferenz bewegen sich die Elektronen und füllen die Löcher. So entsteht ein Elektronenfluss. Dies ist das Prinzip von Halbleitern.
Veröffentlichungsdatum: 14. März 2022