Grafena baterija za električno vozilo

Mnogi verjamejo, da je prihodnost avtomobilske industrije za električnimi avtomobili. V tujini obstajajo zapisi, na katerih mora biti del leta prodaja avtomobilov bodisi hibridi ali delujejo na elektriko, tako da se denar investirali, ne le pri oglaševanju avtomobilov, ampak tudi pri gradnji bencinskih servisov.

Vendar mnogi ljudje še vedno čakajo, da električni avtomobili postanejo pravi tekmeci tradicionalnim avtomobilom. Ali pa se bo to zgodilo, ko se čas polnjenja zmanjša in se življenjska doba baterije poveča? Verjetno bo v tem človeštvu pomoč pri uporabi grafenskih akumulatorjev.

Kaj je grafen?

Revolucionarni material nove generacije, najlažjega in najmočnejšega, najbolj električno prevodnega, je vse o grafinu, ki ni nič več kot dvodimenzionalna ogljikova mreža z enim atomom. Ustvarjalci grafena, Konstantina Novoselova in Andrey Geim, prejela Nobelovo nagrado. Ponavadi med odkritjem in začetkom praktične uporabe tega odkritja v praksi traja dolgo, včasih celo deset let, vendar grafena ni utrpela takšne usode. Morda je to posledica dejstva, da Novoselov in Game niso skrili tehnologije svoje proizvodnje.

Ne samo, da so o tem povedali svetu, ampak so tudi pokazali: video je na YouTubu, kjer Konstantin Novoselov natančno govori o tej tehnologiji. Zato lahko morda kmalu izdelamo grafene baterije tudi z lastnimi rokami.

Razvoj

Poskusi uporabe grafena so bili praktično na vseh področjih znanosti. Preizkusil ga je v sončnih baterijah, slušalkah, primerih in celo poskušal zdraviti raka. Vendar pa je v tem trenutku ena od najbolj obetavnih in potrebnih stvari za človeštvo grafinska baterija. Spomnimo se, da v takšnih nedvomni prednosti kot poceni in okolju prijaznih goriv, ​​električna vozila imajo resno pomanjkljivost - relativno nizko največjo hitrost in rezervo energije ne več kot tristo kilometrov.

Rešitev problema

Grafena baterija deluje po enakem principu kot svinec z alkalnim ali kislinskim elektrolitom. To načelo je elektrokemična reakcija. Glede na napravo je grafena baterija podobna litij-ionski bateriji s trdnim elektrolitom, pri kateri je katodni premogov koks, ki je blizu sestave čistega ogljika.

Toda že sedaj med inženirji, ki razvijajo grafene akumulatorje, obstajata dve bistveno različni smeri. V Združenih državah so znanstveniki predlagali izdelavo katode iz plošč grafena in prepletenega silicija ter anode iz klasičnega litijskega kobalta. Ruski inženirji so našli drugo rešitev. Strupeno in drago litijovo sol lahko zamenjamo z okolju prijaznejšim in poceni magnezijevim oksidom. Kapaciteta baterije se v vsakem primeru poveča s povečanjem hitrosti prehoda ionov iz ene elektrode v drugo. To je doseženo zaradi dejstva, da ima grafen visok indeks električne prepustnosti in sposobnost kopičenja električnega naboja.

Mnenja so razdeljena učenjakov o inovacijah: Ruski inženirji trdijo, da so plasti grafena baterije zmogljivost dvakrat več kot litij-ion, vendar njihovi tuji kolegi pravijo, da v desetih.

Grafenskih akumulatorjev se začnejo v masovni proizvodnji leta 2015. To je na primer španska družba Graphenano. Po mnenju proizvajalca uporaba teh baterij v električnih avtomobilih na logističnih lokacijah kaže dejanske praktične možnosti baterije z grafeno katodo. Za polnjenje je potrebno le osem minut. Največja dolžina proge je tudi sposobna povečevati grafene akumulatorje. Zaračunavanje 1000 km namesto treh sto - to je tisto, kar želi Graphenano Corporation potrošnikom.

Španija in Kitajska

Podjetje Graphenano, kitajsko podjetje Chint, ki je kupilo 10-odstotni delež v španski družbi za 18 milijonov evrov, sodeluje. Skupna sredstva bodo uporabljena za izgradnjo tovarne z dvajsetimi proizvodnimi linijami. Projekt je že prejel približno 30 milijonov investicij, ki bodo investirani v namestitev opreme in zaposlovanje zaposlenih. V skladu s prvotnim načrtom naj bi tovarna začela proizvajati okoli 80 milijonov baterij. Na zaćetni stopnji bi moral biti glavni trg Kitajska, nato pa je bilo predvideno, da zaćne oddajo v druge drżave.

V drugi fazi je Chint pripravljen investirati 350 milijonov evrov za izgradnjo druge naprave, ki bo imela približno pet tisoč zaposlenih. Takšni podatki niso presenetljivi, saj bo skupni dohodek okoli tri milijarde evrov. Poleg tega bo Kitajska, znana po svojih okoljskih težavah, ponudila okolju prijazno in poceni "gorivo". Vendar, kot lahko vidimo, poleg glasnih izjav, svetloba ni videla ničesar, samo testne modele. Čeprav je družba Volkswagen objavila tudi svojo namero, da bo sodelovala s podjetjem Graphenano.

Pričakovanja in resničnost

Na dvorišču leta 2017, kar pomeni, da se grafenano ukvarja s proizvodnjo "masnih" baterij za dve leti, vendar je električni avtomobil na cesti redkost ne le za Rusijo. Vse značilnosti in podatki, ki jih sprosti družba, so precej nejasni. Na splošno ne presegajo splošno sprejetih teoretičnih idej o tem, kakšne parametre naj bi imela grafena baterija za električno vozilo.

Poleg tega je do sedaj vse, kar je bilo predstavljeno potrošnikom in vlagateljem, le računalniški modeli, brez resničnih prototipov. Dodajanje problemov in dejstvo, da grafen - material, ki je v proizvodnji zelo drag. Kljub glasnim izjavam znanstvenikov o tem, kako se lahko "natisne na koleno", se na tej stopnji lahko zmanjša samo cena določenih komponent.

Grafena in svetovnega trga

Podporniki vseh teorij o zaroti bodo rekli, da videz takega avtomobila nikomur ne koristi, ker bo potem olje priteklo v ozadje, kar pomeni, da se bodo prihodki od izločitve zmanjšali. Vendar pa so najverjetneje inženirji naleteli na nekaj težav, vendar jih ne želijo oglaševati. Zdaj se sliši beseda "grafena", mnogi menijo, da je to gradivo prihodnosti, tako, morda znanstveniki ne želijo pokvariti njegove slave.

Težave v razvoju

Vendar pa je morda tudi, da je material resnično inovativen, zato pristop zahteva ustrezno. Morda bi se baterije, ki uporabljajo grafen, morale biti bistveno drugačne od tradicionalnega litij-ionskega ali litijevega polimera.

Obstaja še ena teorija. Corporation Graphenano je dejal, da se nove baterije polnijo samo osem minut. Strokovnjaki potrjujejo, da je res možno, le vir energije mora biti vsaj en megavat, kar je mogoče v preskusnih pogojih v obratu, ne pa tudi doma. Gradnja zadostnega števila bencinskih servisov s to zmogljivostjo bo stala veliko denarja, cena ene polnitve bo precej visoka, zato grafitna baterija za avto ne bo prinesla koristi.

Praksa kaže, da so revolucionarne tehnologije že dolgo vgrajene na svetovni trg. Za zagotovitev varnosti izdelka je potrebno opraviti številne preskuse, zato se pojavljanje novih tehnoloških pripomočkov včasih zamuja že več let.