A grafite é um bom condutor de eletricidade e calor. Isto deve-se à sua estrutura cristalina única, que consiste em camadas de átomos de carbono dispostos hexagonalmente. Estas camadas permitem o movimento eficiente dos electrões e do calor, tornando a grafite um excelente condutor.
Explicação da condutividade eléctrica:
A condutividade eléctrica da grafite é atribuída à sua estrutura, em que cada átomo de carbono está ligado covalentemente a três outros átomos de carbono numa estrutura hexagonal. O quarto eletrão de cada átomo é deslocalizado através do plano da camada, formando um "mar" de electrões que são livres de se mover. Esta deslocalização de electrões permite que a grafite conduza eletricidade. A condutividade é particularmente elevada dentro das camadas devido aos electrões em movimento livre, embora seja menos eficaz entre camadas devido às forças mais fracas entre camadas.Explicação da Condutividade Térmica:
A condutividade térmica da grafite também é elevada, especialmente dentro das camadas da sua estrutura. Os mesmos electrões deslocalizados que facilitam a condutividade eléctrica também desempenham um papel na condutividade térmica, transportando o calor através do material. Além disso, as fortes ligações covalentes dentro das camadas permitem uma transferência eficiente de energia vibracional (fonões), que é outro mecanismo pelo qual o calor é conduzido. A condutividade térmica da grafite pode aumentar com a temperatura, ao contrário de muitos outros materiais em que diminui.
Aplicações que destacam a condutividade:
A elevada condutividade da grafite é utilizada em várias aplicações, tais como eléctrodos para fornos de arco elétrico e baterias de iões de lítio, onde a sua capacidade de conduzir eletricidade e calor é crucial. Nos fornos de arco elétrico, os eléctrodos de grafite conduzem as altas correntes necessárias para gerar o calor intenso necessário para fundir o aço. Nas baterias de iões de lítio, a grafite serve como material anódico, conduzindo os electrões durante o processo de descarga.
