Warum leitet Graphitpapier Strom?
Da Graphit frei bewegliche Ladungen enthält, sind diese nach der Elektrifizierung frei beweglich und bilden Strom. Graphit leitet somit Elektrizität. Der eigentliche Grund für die Leitfähigkeit von Graphit liegt darin, dass sich sechs Kohlenstoffatome sechs Elektronen teilen und so eine große ∏66-Bindung mit sechs Elektronen und sechs Zentren bilden. Im Kohlenstoffring derselben Graphitschicht bilden alle Sechsringe ein konjugiertes ∏-∏-System. Anders ausgedrückt: Im Kohlenstoffring derselben Graphitschicht bilden alle Kohlenstoffatome eine riesige ∏-Bindung, und alle Elektronen dieser großen ∏-Bindung können frei in der Schicht fließen. Deshalb leitet Graphitpapier Elektrizität.
Graphit hat eine lamellare Struktur, und es gibt freie Elektronen, die nicht zwischen den Schichten gebunden sind. Nach der Elektrifizierung können sie sich gerichtet bewegen. Nahezu alle Stoffe leiten Strom, es kommt nur auf den spezifischen Widerstand an. Aufgrund seiner Struktur weist Graphit den geringsten spezifischen Widerstand unter den Kohlenstoffelementen auf.
Leitfähigkeitsprinzip von Graphitpapier:
Kohlenstoff ist ein vierwertiges Atom. Ähnlich wie bei Metallatomen gehen die äußersten Elektronen leicht verloren. Kohlenstoff hat weniger äußerste Elektronen. Er ist Metallen sehr ähnlich und weist daher eine gewisse elektrische Leitfähigkeit auf. Dadurch werden entsprechende freie Elektronen und Löcher erzeugt. In Verbindung mit den äußeren Elektronen, die Kohlenstoff leicht verlieren kann, kommt es unter der Einwirkung der Potentialdifferenz zu einer Bewegung und füllt die Löcher. Es entsteht ein Elektronenfluss. Dies ist das Prinzip von Halbleitern.
Veröffentlichungszeit: 14. März 2022