Технологии

Графеновые батареи – перспективы в ближайшем будущем

Графеновые батареи заряжаются практически мгновенно. Так почему же их так долго не применяют?

Представьте, что вы едете по автостраде на своем электромобиле, оснащенном новейшей графеновой батареей. Вам захотелось пить, и вы останавливаетесь на остановке для отдыха вблизи магазина, включаете свой электромобиль к зарядной станции и идете в магазин за напитком.

К тому времени, как вы вернетесь из магазина, ваша машина будет уже почти заряжена и готова к преодолению очередных 500 км.

Это будущее электромобилей, которое обещают в ближайшее время.  За счет сверхмощных батарей с графеном — листом углерода толщиной всего в один атом — все, от электроинструментов до электромобилей, будет заряжаться быстрее, сохранять больше энергии, стоить меньше и, возможно, даже поможет цивилизации наконец отойти от разрушающего планету ископаемого топлива… И эти батареи могут начать производить уже в следующем году.

«Графен — удивительный материал, и он особенно хорош в качестве материала для батарей», — сказал Чип Брайтенкамп, ученый и вице-президент по развитию бизнеса компании NanoGraf, производящей графеновые батареи. По его словам, эта технология может «ускорить зарядку батарей и более эффективно рассеивать тепло. Это имеет большое значение. Например, электроинструменты будут гораздо меньше подвержены нагреву, что в целом позволит существенно увеличить их срок службы. А электромобили, укомплектованные графеновыми батареями, смогут заряжаться значительно быстрее.

Быстрая зарядка — не единственное преимущество. В лаборатории NanoGraf заявляет, что ее графеновые батареи показывают увеличение времени работы на 50 процентов по сравнению с обычными литий-ионными батареями, снижение выбросов углекислого газа на 25 процентов и при этом при одинаковой емкости графеновые батареи в 2 раза легче.

На протяжении десятилетий производители аккумуляторов предпочитали литий кремнию, потому что он обладает высокой электрической емкостью. Но у лития есть две ключевые проблемы. Он плохо проводит электричество и имеет тенденцию к физической деформации при разряде, в конечном итоге разрушаясь. Покрытие лития графеном или, в последнее время, родственными наноматериалами, такими как оксиды графена и восстановленные оксиды графена, решает эту проблему. Графен обладает высокой проводимостью, что в конечном счете задерживает разрушение лития, увеличивая срок службы батареи.

Еще одно преимущество: увеличенное количество циклов заряд-разряд. Благодаря прочности графена можно будет существенно сократить время заряда используя более мощные зарядные станции.

Nanograf — не единственный стартап, который заявляет, что ориентируется на практичную графеновую батарею. Самуэль Гонг, генеральный директор компании Real Graphene, сказал, что, по его мнению, технология его компании позволит зарядить автомобиль менее чем за час.

В результате, по его словам, получилась дешевая батарея со значительно увеличенной энергоемкостью и производительностью.

Nanograf уже работает с производителем электроинструментов и компанией, которая производит аккумуляторы для электромобилей, чтобы вывести свою технологию на рынок, но пока еще не может назвать своих конкретных партнеров.

Хочется отметить, что Tesla, которая недавно распустила весь свой отдел по связям с общественностью, воздержалась от комментариев по поводу применения графеновых батарей в своих электромобилях. Но независимо от того, работает ли Tesla над графеновыми батареями, существует множество других технических проблем, которые необходимо решить, прежде чем они станут использоваться в качестве потребительского продукта.

Одна практическая проблема заключаться в том, что, если крупному автопроизводителю удастся разработать готовые к выпуску на рынок графеновые батареи, огромная потребность в мощных зарядных станциях создаст риск полного перегрузки электрической инфраструктуры. Сможет ли городская электросеть выдержать существенное увеличение потребляемой мощности?

Короче говоря, ученые могут создавать действительно хорошие прототипы в лаборатории, но переход к массовому производству готовой продукции — это совершенно отдельная задача.

Похожие статьи

Добавить комментарий

Кнопка «Наверх»

Обнаружен Adblock

Для продолжения просмотра сайта отключите Adblock.