现在,大多数便携式电子设备都配备了无论是智能手机还是电动汽车都广泛使用的锂离子电池。 他们的充电能力有限,体积大,常需充电,寿命不长。 所以研究者一直在研究新的电池,即石墨烯电池。
石墨烯电池被认为是目前锂离子电池的绝对替代品。 石墨烯电池本身非常轻,先进而强大。 石墨烯被发现是优良的材料。 更高的电导率和热导率,但重量轻,柔软,耐久性也很好。 因此石墨烯电池长年开发,预计将来会成为主流。
石墨烯是什么,它的好处是什么?
让我们先谈一谈石墨烯本身。 我想我们大多数人在学校都知道碳以各种各样的形式存在于地球上。 从石墨到钻石。 这是因为碳原子根据材料的不同排列不同。 石墨烯也是如此。
石墨烯为二维(2D )结构,原子平整形成六边形碳环,如蜂窝。 这种结构只有原子的高度,是最近最有趣的发现之一。 从其性质来看。 石墨烯非常薄,重量轻,几乎透明。 这种材料被称为比金刚石和钢更坚固。 它非常强大,也是很好的导电体。
这种扁平的六边形结构使电流流动更简单,电阻也更小。 改进的电导率和热导率优于电导率最高的金属铜。 石墨烯本身在室温下提供显着的电导率,因此不需要特别的条件,成为制造新一代电池的理想材料之一。
石墨烯电池:与锂离子电池有什么不同?
石墨烯电池与标准锂离子电池组相当相似。 两个电极和一个电解质溶液实现了电荷流动,但在此存在明显差异。 石墨烯系电池的电极之一主要是阴极,在混合复合材料(固体金属+石墨烯)中置换了标准的固体金属。
石墨电池优点
石墨烯电池是一种新技术,但并不意味着还没有被测试。 制造商为石墨烯电池的研究投入了相当多的时间。 他们为什么不这样做,尤其是比我们现在使用的锂离子电池更好。 现在,让我们来看看使用石墨烯的电池的优点。 更薄的电池:研究了石墨烯是多么的轻。 三百万层石墨烯重叠时的厚度是一毫米。 我认为这足以告诉你石墨烯电池将来不会占用太多智能手机的空间。 这样,制造商就可以在手机、平板电脑和笔记本电脑等设备上安装更大容量的电池。 更高的能力:石墨烯具有比锂离子电池更高的能量密度。 后者如果知道每公里能保存180 WH,石墨烯每公里最多能保存1000 wh。 因此,能够具有更大容量的石墨烯电池组的尺寸和锂离子电池。
更快的充电时间:石墨烯是电能的有效导体。 因为蜂窝结构对电子流没有阻力。 因此,可以快速充电,同时提供比锂离子电池更长的电池续航时间。 热管理:是的。 也许你还没有猜到,石墨烯也有助于更好的散热。 因为可以把电池的工作温度降低到5度,所以充电中和游戏中手机不会变热。 更安全:石墨烯电池预计比锂离子电池安全得多。 因为这种材料更灵活,更坚固。 这意味着未来的电池组不需要1吨保护罩,占用更少的空间和更轻的水平。
也就是说,在未来的几年中石墨烯电池可以比锂离子电池更好地选择。 提供更便宜、更小、更轻、更大的电存和更快的充电速度。
石墨电池商业化
石墨烯电池具有优异的潜力,与现有的电池组相比发挥了更好的效果,现在应该已经明确了。 过去几十年,这方面的研究很活跃,但我们仍需耐心等待商业化。 许多公司目前正在测试石墨烯电池,或者尝试用石墨烯改良锂电池来提高性能,但现在还没有完全商业化。 三星的石墨烯研究
三星SDI )--该韩国大型电池制造部门积极从事该领域的工作,在过去几年取得了一些突破。 首先,三星开发的石墨烯球“锂离子电池的寿命可能会变长(同时提供45%的容量),充电速度会加快5倍。
之后,三星对石墨烯的电池计划保持沉默,但在汽车和电子产品上只露出了几次。 但是,据传新石墨烯电池支持的智能手机正在三星的开发中。 可能于2020年或2021年开幕。 据说这些电池在30分钟内完全充电,即使在更高的60度温度下也能工作,但是容量和构成还不知道。 补充研究和原始设备制造商
除三星外,cello sx等电池制造商也制造石墨烯电池,并将其输送给合作伙伴。 他们不仅为电源库设计了更小的电池组(以下更详细介绍),而且为模型四轮车和电动汽车设计了更大的电池。 华为于2016年推出石墨烯增强锂离子,提供了更长的运行时间和散热性。
石墨烯电池还没有出现在我们的手机上,可以用充满石墨烯电池的能源库充电。 好的。 市场上有一些石墨烯电池的电源库。 阿波罗和洋葱这个名字的电力银行要求筹集资金,得到他们需要的资助者的数量,已经运送了这些产品。 在这里你可以阅读有关这些权力银行的所有信息。
另一方面,着名的电动汽车制造商特斯拉和印度的Log9对金属-空气电池表现出了兴趣。 把石墨烯棒作为阴极使用是为了让空气通过多孔质。 金属-空气电池有助于使电池的效率提高5倍,只要花费3分之1的成本就可以了。