Autonome energikilder forbliver en anstødssten i den moderne verden af elektroniske enheder, og sjældent kan enhver gadget modstå mere end en dag i fuld "kampberedskab" -tilstand. Men med fremkomsten af grafenbatterier kan situationen ændre sig dramatisk.
Grafensammensætning og kapaciteter
Grafen er et materiale, der så dagens lys tilbage i 2004. Alligevel vidste forskerne, der modtog den, grafens vigtigste parameter - dens høje elektriske ledningsevne. Desværre var mængden af viden om det nye innovative materiale, der gjorde et gennembrud inden for videnskab, ikke nok til dets introduktion i den udbredte industri.
Grafen Er en tynd film af kulstof, som har en stabil struktur på grund af dens forbindelse til en slags dielektrikum (oftest - et oxid). For fremstillingen af dette materiale kræver ikke for dyre produktionslinjer, og han er selv i sådanne mængder, at det snart kan vende verdenen af autonome strømforsyninger.
De største fordele ved grafen
Fordelene ved et helt nyt materiale er så mange, at mindre mangler på denne baggrund simpelthen forsvinder.
- Høj styrke. Et grafenark, der er mindre end en millimeter tykt, er 200 gange stærkere end det samme stålplade med højt kulstofindhold.
- Let vægt. Hvis du laver et ark af dette materiale, ikke mere end 1 mm tykt og 1 m2 i areal, vil dets vægt være mindre end 1 gram.
- Lav omkostningsinddrivelse. Selv efter kritisk skade kan grafenprodukter hurtigt repareres med minimale omkostninger.
- Høj elektrisk ledningsevne. Grafenbatterier er også i stand til ikke kun at lede, men også generere elektricitet.
- Miljøvenlig struktur.
En anden vigtig egenskab ved grafen er evnen til at oplade hurtigt, når kapaciteten falder til næsten nul. En uvurderlig fordel, især i bilsektoren.
Hvor anvendes grafen?
Materialet er unikt, billigt og relativt let at få og er blevet populært inden for design og fremstilling af genopladelige batterier i dag. De bedste institutter i Spanien og Tyskland studerer aktivt de nyttige egenskaber ved grafen og kombinerer dette materiale med nogle typer polymerer.
Resultatet: batterier med høj kapacitet, der kan oplades fuldt ud på otte minutter. Samtidig er et sådant batteri ikke bange for kortslutninger, og under opladning vises der ingen skadelig og brandfarlig gas.
De første prototyper viste fremragende resultater med hensyn til kapacitet, ikke mindre end 5 gange kapaciteten for standardbatterier. Omkostningerne ved en sådan strømkilde med alle produktionsomkostningerne er 75-77% billigere end lithium-ion-modeller.
I fremtiden er det planlagt at erobre vigtige industrier som oprettelse af rumfartsbusser og design af mikroprocessorelementer med grafen. Mange virksomheder investerer allerede ganske imponerende midler i udviklingen af dette materiale.