Autonome Energiequellen bleiben ein Stolperstein in der modernen Welt der elektronischen Geräte, und selten kann ein Gerät mehr als einen Tag im Modus "Kampfbereitschaft" aushalten. Mit dem Aufkommen von Graphenbatterien kann sich die Situation jedoch dramatisch ändern.
Graphenzusammensetzung und Fähigkeiten
Graphen ist ein Material, das 2004 das Licht der Welt erblickte. Schon damals wussten die Wissenschaftler, die es erhielten, über den wichtigsten Parameter von Graphen Bescheid - seine hohe elektrische Leitfähigkeit. Leider reichte das Wissen über das neue, innovative Material, das einen Durchbruch in der Wissenschaft erzielte, nicht aus, um es in die breite Industrie einzuführen.
Graphen Ist ein dünner Kohlenstofffilm, der aufgrund seiner Verbindung mit einem Dielektrikum (meistens einem Oxid) eine stabile Struktur aufweist. Für die Herstellung dieses Materials sind keine zu teuren Produktionslinien erforderlich, und er selbst ist in solchen Mengen in der Nähe, dass es bald die Welt der autonomen Stromversorgungen verändern kann.
Die Hauptvorteile von Graphen
Die Vorteile eines völlig neuen Materials sind so zahlreich, dass kleinere Mängel vor diesem Hintergrund einfach verschwinden.
- Hohe Festigkeit. Ein Graphenblech mit einer Dicke von weniger als einem Millimeter ist 200-mal stärker als dasselbe Stahlblech mit hohem Kohlenstoffgehalt.
- Leicht. Wenn Sie ein Blatt aus diesem Material mit einer Dicke von nicht mehr als 1 mm und einer Fläche von 1 m2 herstellen, beträgt sein Gewicht weniger als 1 Gramm.
- Kostengünstige Wiederherstellung. Auch nach kritischen Schäden können Graphenprodukte mit minimalen Kosten schnell repariert werden.
- Hohe elektrische Leitfähigkeit. Graphenbatterien können nicht nur leiten, sondern auch Strom erzeugen.
- Umweltfreundliche Struktur.
Eine weitere wichtige Eigenschaft von Graphen ist die Fähigkeit, sich schnell aufzuladen, wenn die Kapazität auf nahezu Null abfällt. Ein unschätzbarer Vorteil, insbesondere im Automobilbereich.
Wo wird Graphen verwendet?
Das Material ist einzigartig, kostengünstig und relativ leicht zu beschaffen und ist heute bei der Entwicklung und Herstellung von wiederaufladbaren Batterien beliebt geworden. Die besten Institute in Spanien und Deutschland beschäftigen sich intensiv mit den nützlichen Eigenschaften von Graphen und der Kombination dieses Materials mit einigen Arten von Polymeren.
Das Ergebnis: Hochleistungsbatterien, die in acht Minuten vollständig aufgeladen werden können. Gleichzeitig haben solche Batterien keine Angst vor Kurzschlüssen, und während des Ladevorgangs tritt kein schädliches und brennbares Gas auf.
Die ersten Prototypen zeigten hervorragende Ergebnisse in Bezug auf die Kapazität, nicht weniger als das Fünffache der Kapazität von Standardbatterien. Die Kosten einer solchen Stromquelle sind bei allen Herstellungskosten 75-77% günstiger als bei Lithium-Ionen-Modellen.
In Zukunft ist geplant, so wichtige Industrien wie die Schaffung von Shuttles in der Luft- und Raumfahrt und das Design von Mikroprozessorelementen durch Graphen zu erobern. Viele Unternehmen investieren bereits beeindruckende Mittel in die Entwicklung dieses Materials.