Pourquoi le papier graphite conduit-il l'électricité ?
Le graphite contient des charges libres qui, après électrisation, se déplacent librement pour former un courant électrique, ce qui lui confère sa conductivité. La véritable raison de cette conductivité réside dans la structure du graphite : six atomes de carbone partagent six électrons pour former une grande liaison π⁶⁶ impliquant six électrons et six centres. Au sein d'une même couche de graphite, tous les cycles à six atomes forment un système conjugué π-π. Autrement dit, dans chaque couche de graphite, les atomes de carbone forment une grande liaison π, et les électrons de cette liaison peuvent circuler librement, ce qui explique la conductivité du papier graphite.
Le graphite possède une structure lamellaire, et des électrons libres ne sont pas liés entre les couches. Après électrisation, ces électrons peuvent se déplacer de manière directionnelle. Presque toutes les substances conduisent l'électricité ; tout est question de résistivité. La structure du graphite lui confère la plus faible résistivité parmi les éléments carbonés.
Principe de conductivité du papier graphite :
Le carbone est un atome tétravalent. Comme les métaux, il perd facilement ses électrons de valence. Le carbone possède moins d'électrons de valence. De ce fait, il est très similaire aux métaux et présente une certaine conductivité électrique. La présence d'électrons libres et de trous dans sa couche électronique génère des électrons et des lacunes. Sous l'effet d'une différence de potentiel, ces électrons libres, facilement perdus par le carbone, se déplacent et comblent les lacunes, créant ainsi un flux d'électrons. C'est le principe des semi-conducteurs.
Date de publication : 14 mars 2022