More

    Grafen versus Litiu-ion – Ce baterii sunt mai eficiente

    URMĂREȘTE-NE

    16,065FaniÎmi place
    1,142CititoriConectați-vă
    13,030AbonațiAbonați-vă

    Tehnologia bateriilor de smartphone este destul de bună în prezent. Însă, singurul lucru care nu poate mulțumi vreodată utilizatorii este durata de viață a bateriei. Tocmai de aceea, au apărut bateriile realizate din grafen, care concurează litiu-ion, obișnuitele baterii ale telefoanelor.

    Grafen versus Litiu-ion : Ce proprietăți are grafenul și cum ar putea fi folosit în baterii

    Pentru început, grafenul este o compoziție de atomi de carbon, aflați în strânsă legătură, într-o structură hexagonală. Ce este special la această compoziție este faptul că structura are doar un singur strat atomic gros. Acesta ajută la realizarea unei foi bidimensionale de grafen.

    Structura 2D produce proprietăți foarte interesante, precum conductibilitatea electrică și termică excelentă, flexibilitatea ridicată și greutatea redusă. De asemenea, conductibilitatea electrică și termică este superioară cuprului, cel mai conductiv element metalic.

    Când vine vorba de baterii, capacitățile pe care le are grafenul pot fi folosite în mai multe feluri. O utilizare ideală a grafenului pe post de baterie este cea de supercondensator. Supercondensatorii stochează curent la fel ca o baterie normală, dar aceștia se pot încărca și descărca foarte rapid.

    Încă nu există o modalitate prin care să se folosească grafenul sub forma unor foi subțiri care să fie utilizate în baterii și alte tehnologii. Costurile de producție pentru acest lucru sunt destul de mari în prezent. Însă, cercetările asupra acestei tehnologii sunt în desfășurare.

    Samsung a anunțat în 2017 descoperirea unei „mingi de grafen”, însă nu s-a mai auzit nimic de atunci și până acum. Mai nou, compania Tesla se arată foarte interesată de această tehnologie pentru realizarea de baterii auto. Bateriile din grafen încă nu pot fi realizate în acest moment. În viitor, acesta ar putea înlocui totuși bateriile din litiu-ion.

    Bateriile din grafen versus litiu-ion

    Grafenul folosește două plăci conductoare acoperite într-un material poros și cufundate într-o soluție de electroliți, la fel ca și bateriile cu litiu-ion. Chiar dacă componența internă a grafenului și a litiului-ion sunt asemănătoare, acestea reprezintă diferite avantaje pentru telefoane.

    Bateriile din grafen sunt mai ușoare și mai subțiri decât cele din litiu-ion din zilele noastre. Asta înseamnă că am putea avea pe viitor dispozitive mai mici și mai subțiri sau capacități mai mari fără nevoia unui spațiu suplimentar. În plus, grafenul are capacități mai mari. Litiul-ion poate stoca până la 180Wh de energie/kg, în timp ce grafenul stochează până la 1,000Wh/kg.

    Grafenul este mai sigur decât litiul-ion. În timp ce bateriile din litiu-ion au un record foarte bun de siguranță, au existat și câteva incidente majore care au implicat defectarea unor produse.

    Supraîncălzirea, supraîncărcarea și perforarea pot provoca dezechilibre chimice în bateriile din litiu-ion ce pot duce la incendii. Grafenul este mai stabil, mai flexibil și mai rezistent în astfel de situații.

    Există posibilitatea să le ai pe amândouă. Bateriile Li-ion pot utiliza grafen pentru a-și îmbunătăți performanețele conductorilor catodici. Aceștia sunt cunoscuți ca hibrizi de grafen-oxid de metal.

    Bateriile hibrid rezultă o greutate mai mică, un timp de încărcare mai rapid, o capacitate de stocare mai mare și o durată de viață a bateriei mai lungă. Primele baterii din grafen ce pot fi utilizate de către consumatori ar putea fi, de fapt, baterii hibride.

    Ce ar putea însemna bateriile din grafen pentru telefoane

    Viitoarele terminale cu baterii din grafen ar putea avea o perioadă de încărcare mai scurtă. Durata de viață a bateriei ar putea dura aproximativ două zile. De asemenea, dispozitivele ar putea fi mai subțiri și mai ușoare. Trecerea de la Li-ion la grafen ar putea oferi o capacitate de până la 60% în comparație cu bateriile din litiu-ion de aceeași dimensiune.

    Având o disipare mai bună a căldurii, bateriile mai reci pot prelungi durata de viață a dispozitivului. Nu va fi nevoie de înlocuirea bateriei pentru a-ți menține telefonul în stare de funcțiune.

    Mai mult, bateriile din grafen vor permite telefoanelor să fie mai subțiri sau să ofere o capacitate mai mare bateriei, păstrându-și proporțiile actuale.

    Un alt aspect interesant îl reprezintă încărcarea rapidă de la un dispozitiv la altul. Având baterii capabile să suporte capacități mari de curent și timp de încărcare și descărcare rapizi, dispozitivele s-ar putea încărca reciproc la o viteză considerabilă.

    Deși tehnologia bateriilor din grafen este încă la început și nu va fi disponibilă prea curând la scară largă, este o perspectivă interesantă de analizat pentru viitorul telefoanelor, dispozitivelor, vehiculelor și pentru multe altele.

    Cele mai noi știri

    Pe același subiect

    Leave a reply

    Please enter your comment!
    Please enter your name here