LeitGraph - Graphenfasern als Ersatzwerkstoff für Kupferleiter

Abstract

Das LeitGraph Projekt beabsichtigt die Herstellung leitfähiger Graphenfasern nach der von Gao et al beschriebenen Methode als Ersatz für Kupferkabel. Dabei sollen geeignete Graphen- oder Graphenoxidmaterialien erstellt und erprobt werden, die im Anschluss in einem Nassspinn-Verfahren zu Graphen-Rohfasern gezogen werden. Diese sollen dotiert und einer thermischen Behandlung unterzogen werden um als elektrisch leitfähige Kabel verwendet zu werden. Das Nassspinnen stellt eine zentrale Herausforderung dar, anders als in der Publikation von Gao et al. dargestellt. Hilfsstoffe wie Binder und Additive für das Spinnverfahren stellten sich als wirksamster Ansatzpunkt heraus. Zahlreiche Mischungen wurden in Bezug auf die Spinnbarkeit untersucht, ebenso Methoden zur Herstellung der Spinnlösung. Hauseigene Produkte der Talga Advanced Materials GmbH wurden hergestellt, modifiziert und erprobt als Ausgangsstoffe.

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The LeitGraph project aims to produce conductive graphene fibers according to the method described by Gao et al. as a replacement for copper wiring. The aim is to test and create suitable graphene or graphene oxide materials, which are then spun into graphene fibers using a wet spinning process. These are to be doped and subjected to thermal treatment in order to be used as electrically conductive fibres. Wet spinning represents a key challenge, unlike stated in the publication by Gao et al. Auxiliary materials such as binders and additives for the spinning process turn out to be the most effective starting point. Numerous mixtures have been investigated in terms of spinnability, as have methods for preparing the spinning solution. Talga Advanced Materials GmbH's own products were manufactured, modified and tested as starting materials.