为什么石墨纸能导电?其原理是什么?

为什么石墨纸能导电?

由于石墨中含有自由移动的电荷,这些电荷在通电后可以自由移动形成电流,因此石墨能够导电。石墨导电的真正原因是6个碳原子共享6个电子,形成一个包含6个电子和6个中心的大型π-π共轭体系。在同一层石墨的碳环中,所有6元环构成一个π-π共轭体系。换句话说,在同一层石墨的碳环中,所有碳原子都形成一个巨大的π键,而这个大π键中的所有电子都可以在该层中自由流动,这就是石墨纸能够导电的原因。

石墨是一种层状结构,层间存在未结合的自由电子。通电后,这些自由电子可以定向移动。几乎所有物质都能导电,区别仅在于电阻率。石墨的结构决定了它在碳元素中具有最小的电阻率。

石墨纸的导电原理:

碳是四价原子。一方面,就像金属原子一样,碳的最外层电子很容易失去。碳的最外层电子较少,因此具有一定的导电性。另一方面,当碳原子外层电子较少时,就会产生相应的自由电子和空穴。这些自由电子与碳原子容易失去的外层电子相结合,在电势差的作用下,会移动并填充空穴,从而形成电子流。这就是半导体的原理。


发布时间:2022年3月14日