Bateri graphene untuk kenderaan elektrik

Ramai yang percaya bahawa masa depan industri automotif berada di belakang kereta elektrik. Di luar negara terdapat bil-bil yang mana sebahagian daripada kereta yang dijual setiap tahun mesti sama ada hibrida atau berjalan di atas elektrik, jadi wang dilaburkan bukan hanya untuk mengiklankan kereta seperti itu, tetapi juga dalam membina stesen minyak.

Walau bagaimanapun, ramai orang masih menunggu kereta elektrik untuk menjadi pesaing sebenar untuk kereta tradisional. Atau mungkin ia akan berlaku apabila masa pengecasan berkurangan, dan hayat bateri meningkat? Mungkin dalam kemanusiaan ini akan membantu bateri graphene.

Apa itu graphene?

Bahan revolusioner generasi baru, yang paling ringan dan terkuat, yang paling elektrik konduktif, adalah tentang graphene, yang tidak lebih daripada kisi karbon dua dimensi satu atom tebal. Pencipta graphene, Konstantin Novoselov dan Andrey Geim, menerima Hadiah Nobel. Biasanya, antara penemuan dan permulaan penggunaan praktikal penemuan ini, dalam praktiknya diperlukan waktu yang lama, kadang kala puluhan tahun, tetapi graphene tidak mengalami nasib sedemikian. Mungkin ini kerana Novoselov dan Geim tidak menyembunyikan teknologi pengeluarannya.

Mereka bukan sahaja memberitahu dunia mengenainya, tetapi juga menunjukkan: ada video di YouTube, di mana Konstantin Novoselov memberitahu secara terperinci tentang teknologi ini. Oleh itu, mungkin tidak lama lagi kita boleh membuat bateri graphene dengan tangan kita sendiri.

Perkembangan

Percubaan menggunakan graphene praktikal dalam semua bidang sains. Dia mencubanya di bateri solar, fon kepala, kes dan juga cuba merawat kanser. Walau bagaimanapun, pada masa ini, salah satu perkara yang paling menjanjikan dan perlu bagi manusia adalah bateri graphene. Ingatlah bahawa dengan kelebihan yang tidak dipertikaikan sebagai bahan bakar murah dan mesra alam, kenderaan elektrik mempunyai kelemahan yang serius - kelajuan maksimum yang agak kecil dan rizab kuasa tidak lebih daripada tiga ratus kilometer.

Penyelesaian masalah itu

Bateri graphene beroperasi pada prinsip yang sama seperti plumbum dengan elektrolit alkali atau asid. Prinsip ini adalah tindak balas elektrokimia. Menurut peranti, bateri graphene mirip dengan bateri lithium-ion dengan elektrolit padat, di mana katod adalah kok arang batu yang hampir komposisi untuk karbon tulen.

Bagaimanapun sekarang sudah ada antara jurutera yang membangun akumulator grafik, terdapat dua arah yang berbeza. Di Amerika Syarikat, saintis mencadangkan membuat katod dari plat graphene dan silikon terkeluar, dan anod dari kobalt lithium klasik. Jurutera Rusia menemui satu lagi penyelesaian. Garam litium yang beracun dan mahal boleh digantikan dengan oksida magnesium yang lebih mesra alam dan murah. Kapasiti bateri dinaikkan dalam apa jua keadaan dengan meningkatkan kelajuan laluan ion dari satu elektrod ke yang lain. Ini dicapai kerana fakta bahawa graphene mempunyai indeks kebolehtelapan yang tinggi dan keupayaan untuk mengumpul caj elektrik.

Pendapat saintis mengenai inovasi dibahagikan: Jurutera Rusia mendakwa bahawa bateri graphene mempunyai kapasiti dua kali lebih besar seperti bateri lithium-ion, tetapi rakan sekerja mereka mendakwa bahawa pada sepuluh.

Akumulator Graphene dilancarkan dalam pengeluaran besar-besaran pada tahun 2015. Sebagai contoh, ini adalah syarikat Sepanyol Graphenano. Menurut pengeluar, penggunaan bateri ini di dalam kereta elektrik di tapak logistik menunjukkan kemungkinan praktikal baterai dengan katod graphene. Untuk mengisi penuh, hanya diperlukan lapan minit. Perbatuan maksimum juga mampu meningkatkan akumulator grafik. Mengecas 1000 km berbanding tiga ratus - itulah yang Grafenano Corporation mahu tawarkan kepada pengguna.

Sepanyol dan China

Dengan Graphenano, syarikat China Chint, yang membeli 10% kepentingan dalam perbadanan Sepanyol untuk 18 juta euro, bekerjasama. Dana bersama akan digunakan untuk membina kilang dengan dua puluh baris pengeluaran. Projek itu telah menerima kira-kira 30 juta pelaburan, yang akan dilaburkan dalam pemasangan peralatan dan pengambilan pekerja. Menurut rancangan asal, kilang itu mula menghasilkan 80 juta bateri. Pada peringkat awal, pasaran utama haruslah China, dan kemudian ia dirancang untuk memulakan penghantaran ke negara lain.

Di peringkat kedua, Chint bersedia untuk melabur 350 juta euro untuk membina kilang lain, yang akan mempunyai kira-kira lima ribu pekerja. Angka-angka sedemikian tidak menghairankan, memandangkan jumlah pendapatan akan berjumlah kira-kira tiga bilion euro. Di samping itu, China, yang terkenal dengan masalah persekitarannya, akan disediakan dengan bahan api yang mesra alam dan murah. Walau bagaimanapun, seperti yang kita lihat, sebagai tambahan kepada kenyataan yang kuat, cahaya tidak melihat apa-apa, hanya model uji. Walaupun syarikat Volkswagen turut mengumumkan hasratnya untuk bekerjasama dengan Graphenano.

Harapan dan Realiti

Di halaman 2017, yang bermaksud bahawa Graphenano terlibat dalam pengeluaran "jisim" bateri selama dua tahun, tetapi untuk mencari kereta elektrik di jalan raya adalah jarang bukan hanya untuk Rusia. Semua ciri dan data yang diisytiharkan oleh perbadanan agak samar-samar. Secara umum, mereka tidak melampaui teori teori yang diterima umum mengenai parameter apa yang ada bateri graphene untuk kenderaan elektrik.

Di samping itu, sehingga kini semua yang dikemukakan kepada kedua-dua pengguna dan pelabur adalah model komputer sahaja, tidak ada prototaip sebenar. Menambah masalah dan fakta bahawa graphene - bahan yang sangat mahal dalam pengeluaran. Walaupun kenyataan para saintis menyatakan tentang bagaimana ia boleh "dicetak pada lutut," pada peringkat ini, hanya kos komponen tertentu yang dapat dikurangkan.

Graphene dan pasaran dunia

Penyokong semua teori konspirasi akan mengatakan bahawa kemunculan kereta sedemikian tidak memberi manfaat kepada sesiapa pun, oleh kerana itu minyak akan pergi ke latar belakang, dan oleh itu pendapatan dari pengekstrakannya akan berkurang. Walau bagaimanapun, kemungkinan jurutera menghadapi masalah, tetapi mereka tidak mahu mengiklankannya. Perkataan "graphene" kini di pendengaran, ramai menganggapnya sebagai bahan masa depan, jadi, saintis tidak mahu merosakkan kemuliaannya.

Masalah dalam pembangunan

Walau bagaimanapun, ia juga boleh menjadi bahan yang inovatif, jadi pendekatan memerlukan yang sesuai. Mungkin bateri yang menggunakan graphene harus berbeza dari lithium-ion tradisional atau lithium-polimer.

Ada satu lagi teori. Perbadanan Graphenano berkata bahawa bateri baru dikenakan hanya dalam masa lapan minit. Pakar mengesahkan bahawa ini benar-benar mungkin, hanya sumber kuasa mestilah sekurang-kurangnya satu megawatt, yang mungkin dalam keadaan ujian di kilang, tetapi tidak di rumah. Pembinaan sejumlah stesen minyak yang mencukupi dengan kapasiti ini akan menelan belanja banyak wang, harga satu pengisian akan cukup tinggi, sehingga bateri graphene untuk sebuah kereta tidak mendatangkan manfaat.

Amalan menunjukkan bahawa teknologi revolusi telah dibina ke pasaran dunia untuk masa yang lama. Ia perlu melakukan banyak ujian untuk memastikan keselamatan produk, sehingga kemunculan peranti teknologi baru kadang-kadang tertunda selama bertahun-tahun.