Графеновые аккумуляторы. Грядет революция?

Поделитесь с друзьями!
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Сегодня мы поговорим об удивительном материале, за работы с которым двое ученых получили Нобелевскую премию по физике в 2010 году. Этот материл — графен.

С того самого момента, когда ученые впервые получили чистый графен, стало ясно, что у этого материала очень неплохие перспективы. И что его можно будет применять в самых разных областях и отраслях. Это, например, более быстрые компьютерные чипы, сверхэффективные солнечные элементы и, конечно же, удивительные графеновые аккумуляторы.

Медицина, электроника, обработка света, энергетика и окружающая среда — вот лишь некоторые из отраслей, которые получат огромную выгоду от внедрения технологий на основе графена.

Графен произведет революцию в сегодняшних технологиях очистки воды. Он изменит подход к строительству зданий. И даже предоставит новые технологии для утилизации ядерных отходов.

Однако из всех возможных применений особенно удивляет его способность накапливать электроэнергию.

Графеновые аккумуляторы

Лист графена размером с футбольное поле будет весить всего несколько граммов. Такой лист может быть спрессован в батарею типа АА. И будет способен хранить гораздо больше энергии, чем любая другая батарея того же объема. Кроме того, графен решает две важные проблемы литиевых батарей: склонность к деформации после разряда и плохую электропроводимость.

Графен обладает чрезвычайно высокой проводимостью, и долго сохраняет свою форму. Это продлевает срок службы батареи и обеспечивает более быструю зарядку.

Графеновые аккумуляторы имеют и другие уникальные свойства, которых невозможно достичь с помощью современных технологий. Например, такие:

Гибкость. Деформация обычных аккумуляторных батарей почти всегда означает нарушение их целостности и функциональности. Графеновые аккумуляторы могут адаптироваться к деформациям, не теряя своих свойств. Это делает их очень привлекательными в эксплуатации. Например — для создания складных электронных устройств, таких как смартфоны или планшеты.

Растяжимость. Графен может позволить нам создавать образцы растягиваемой электроники, что позволяет создавать устройства, которые могут деформироваться без изменения функциональности и надежности.

Возможность ношения. Графен открывает новые возможности для носимых устройств. Его можно легко адаптировать и собирать в микроволокна и вплетать в ткани, используя обычные ткацкие технологии. Еще в 2011 году появились первые графеновые аккумуляторы на текстильной основе. Они были сделаны путем покрытия хлопчатобумажных тканей графеном.

Прозрачность. Обладая прозрачностью в 97%, графен будет способствовать развитию прозрачной электроники. С его использованием можно будет изготавливать полностью прозрачные дисплеи.

А смогут ли?

Когда в январе этого года китайский автопроизводитель GAC Group заявил о разработке полноценной производственной системы, предназначенной для того, чтобы изготавливать графеновые аккумуляторы, многие сочли это блефом. Многие эксперты утверждали, что до подобных технологий еще ой как далеко.

Другие утверждали, что да, можно производить единичные прототипы. Но это невозможно делать в больших масштабах. И особенно при производстве автомобилей.

Однако, несмотря на весь этот скептицизм, GAC Group позже подтвердила, что планирует массово использовать в новых электромобилях графеновые аккумуляторы. Китайский производитель также сообщил, что эти аккумуляторы уже прошли самые строгие испытания. И испытанные образцы уже покинули лаборатории. Тни абсолютно готовы выйти в реальный мир.

Однако в настоящее время никто, кроме инженеров компании не знает, какой тип графена при этом используется. Не говоря уже о процессе производства. Единственное, что известно, так это то, что GAC Group каким-то образом решила проблему цены на графен, снизив его стоимость в десять раз относительно обычной.

Есть проблема

Однако, даже если у китайцев все получится, остается одна проблема. Для обеспечения обещанного времени зарядки потребуются сверхмощные станции — более 600 кВт!

GAC Group обещает построить более 100 таких станций в 2021 году. Однако существует риск того, что такие сооружения приведут электросети в состояние штопора. Эксперты и владельцы графеновых стартапов уже указывали на эту проблему в прошлом году. Всего лишь за несколько месяцев до того, как GAC Group обнародовала свои планы.

«Электросеть с трудом справляется даже с той нагрузкой, которую мы имеем прямо сейчас», — заявил прессе Самуэль Гонг, генеральный директор стартапа, специализирующегося на графене. «И это проблема не решается так просто, как кажется. Нельзя просто построить еще одну атомную электростанцию и заявить, что всё, у нас теперь есть энергия! Потому что проблема состоит не только в самой энергии. Нужно еще обеспечить и передачу этой энергии. Вопрос состоит вот в чем — сможет ли городская электросеть выдержать колоссальные скачки потребления мощности?».

И это, друзья мои, самый важный во всей этой истории вопрос.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.


Поделитесь с друзьями!
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Оставьте комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: