Po latach oczekiwania wydaje się, że zbliżamy się do komercjalizacji technologii akumulatorów grafenowych.
Na rynki trafiają pierwsze produkty konsumenckie, takie jak pakiety ogniw z kompozytem grafenowym, które wykorzystują grafen do poprawy właściwości chemicznych. W niniejszym artykule przyjrzymy się, gdzie akumulatory grafenowe na pewno znajdą swoje zastosowanie.
Mówiąc krótko, grafen to kompozycja atomów węgla ściśle związanych w strukturze heksagonalnej lub podobnej do plastra miodu. Grafen jest wyjątkowy, ponieważ jego struktura ma grubość zaledwie jednej warstwy atomowej, co w praktyce czyni go dwuwymiarowym. Ta dwuwymiarowa struktura ma również bardzo interesujące właściwości: jest doskonałym przewodnikiem elektrycznym i cieplnym, ma wysoką elastyczność i wytrzymałość i niską wagę.
Dzięki superkondensatorom akumulatory grafenowe działają znacznie dłużej i ładują się niemal natychmiast. Jeśli chodzi o baterie, możliwości grafenu można wykorzystać na wiele sposobów. Idealnym zastosowaniem grafenu jako baterii jest „superkondensator”. Superkondensatory gromadzą prąd tak, jak tradycyjna bateria, ale mogą ładować i rozładowywać się niezwykle szybko.
Technologia baterii smartfonów jest obecnie całkiem dobra. Jednak żywotność baterii zawsze mogłaby być lepsza. Byłoby wspaniale, gdyby nasze telefony wytrzymywały kilkanaście dni intensywnego użytkowania na jednym ładowaniu. W przypadku baterii grafenowych będzie to możliwe.
Baterie grafenowe nie zasilają jeszcze smartfonów i innych gadżetów, chociaż podobno Samsung coś opracowuje. W przyszłości grafen może być materiałem, który zastąpi akumulatory litowo-jonowe, od których przemysł technologiczny stał się tak bardzo zależny.
Niedawno okazało się, że Tesla jest podobno również zainteresowana technologią akumulatorów samochodowych. Podobnie chiński producent samochodów GAC planował zainstalować technologię baterii grafenowych w swoim pierwszym pojeździe we wrześniu 2021 r. Rośnie entuzjazm dotyczący potencjalnego zasięgu oferowanego przez ogniwa grafenowo-aluminiowo-jonowe. Stopniowo zbliżamy się do komercyjnej opłacalności, ale pozostajemy daleko od głównego nurtu używania baterii grafenowych. Chociaż tańsze alternatywy kompozytowe grafenu szybciej trafiają na rynki.
Przyszłe smartfony z grafenowymi bateriami zasilającymi będą wykazywać korzyści opisane powyżej. Słuchawki, akumulatory itp. mogą ładować się równie szybko lub nawet szybciej niż obecne na rynku technologie szybkiego ładowania. Żywotność baterii powinna również wystarczyć na kilka dni, a urządzenia mogą być cieńsze i lżejsze niż obecnie.
Przejście na grafen może zapewnić o 60% więcej pojemności w porównaniu z baterią litowo-jonową tej samej wielkości. W połączeniu z lepszym rozpraszaniem ciepła, chłodniejsze baterie przedłużą również żywotność urządzenia. Nie będziesz musiał płacić za drogie wymiany baterii po kilku latach, aby wciąż cieszyć się swoim urządzeniem.
Chociaż technologia przenośnych baterii grafenowych wciąż jest daleka, jest to kusząca perspektywa dla przyszłych smartfonów, gadżetów, pojazdów elektrycznych i wielu innych. Na szczęście produkty z hybrydowego grafenu już się pojawiły i powinny stać się jeszcze bardziej powszechne i przystępne cenowo w nadchodzących miesiącach i latach.
Zdj. główne: Frankie/unsplash.com
