Autonome energikilder forblir en snublestein i den moderne verden av elektroniske enheter, og sjelden kan noen apparater tåle mer enn en dag i full "kampberedskap" -modus. Men med fremkomsten av grafenbatterier kan situasjonen endre seg dramatisk.
Grafensammensetning og evner
Grafen er et materiale som så dagens lys i 2004. Selv da visste forskerne som mottok den om grafens viktigste parameter - dens høye elektriske ledningsevne. Dessverre var ikke kunnskapen om det nye, innovative materialet, som fikk et gjennombrudd innen vitenskap, ikke nok til at det ble introdusert i en bred industri.
Grafen Er en tynn film av karbon, som har en stabil struktur på grunn av forbindelsen med en slags dielektrikum (oftest - et oksid). For produksjon av dette materialet er det ikke nødvendig med for dyre produksjonslinjer, og det er i seg selv i slike mengder at det snart kan snu en verden av autonome strømforsyninger.
De viktigste fordelene med grafen
Fordelene med et helt nytt materiale er så mange at mindre feil mot denne bakgrunnen ganske enkelt forsvinner.
- Høy styrke. En grafenplate, mindre enn en millimeter tykk, er 200 ganger sterkere enn den samme stålplaten med høyt karbon.
- Lett vekt. Hvis du lager et ark av dette materialet, ikke mer enn 1 mm tykt og 1 m2 i areal, vil vekten være mindre enn 1 gram.
- Lav kostnadsgjenoppretting. Selv etter kritisk skade kan grafenprodukter raskt repareres med minimale kostnader.
- Høy elektrisk ledningsevne. Grafenbatterier er i stand til ikke bare å lede, men også generere elektrisitet.
- Miljøvennlig struktur.
En annen viktig egenskap ved grafen er evnen til å lade raskt når kapasiteten faller til nesten null. En uvurderlig fordel, spesielt i bilindustrien.
Hvor brukes grafen?
Materialet er unikt, billig og relativt enkelt å skaffe, og har blitt populært innen design og produksjon av oppladbare batterier i dag. De beste instituttene i Spania og Tyskland studerer aktivt de nyttige egenskapene til grafen og kombinerer dette materialet med noen typer polymerer.
Resultatet: batterier med høy kapasitet som kan lades fullstendig på åtte minutter. Samtidig er et slikt batteri ikke redd for kortslutning, og under lading vises ingen skadelig og brennbar gass.
De første prototypene viste gode resultater når det gjelder kapasitet, ikke mindre enn 5 ganger kapasiteten til standardbatterier. Kostnaden for en slik strømkilde, med alle kostnadene ved produksjonen, er 75-77% billigere enn litiumionmodeller.
I fremtiden er det planlagt å erobre viktige næringer som opprettelse av romfart og utforming av mikroprosessorelementer med grafen. Mange selskaper investerer allerede ganske imponerende midler i utviklingen av dette materialet.