Графеновая батарея - Тесла завтрашнего дня?

Графеновая батарея - это новая батарея, сделанная из графена, атома углерода в сотовом узоре. Ходят слухи, что Tesla работает над автомобильной графеновой батареей, которая может быть в пять раз быстрее, чем обычная батарея.

Поскольку электромобили получают все большую и большую долю рынка, внедрение новой аккумуляторной технологии призвано увеличить объем и эффективность. Графеновые батареи - одна из новых технологий, которые могут быть применены в электромобилях.

Большая и тяжелая батарея - одна из самых больших проблем электромобилей. Эти батареи должны долго заряжаться и разряжаться, и должны быть быстрыми. Чтобы решить эту проблему, многие люди ищут в качестве решения графеновые батареи. В прошлом году студент университета Сассекса, инженер, разработавший новый тип графеновой батареи, возможно, полностью изменил ландшафт электромобилей. Графеновые батареи могут использоваться множеством различных способов для улучшения существующей технологии батарей, например, для увеличения срока службы батареи и повышения производительности.

Что такое графен?

Из-за структуры графена и графена батареи могут обеспечить более высокую производительность, чем обычные батареи. Графен объединяет атомы углерода сотовой структуры. Структура графена очень тонкая, в основном двумерная.

Графен - это тепловая энергия и мощность хорошего проводника. Графен химически инертен, с большой площадью поверхности, но все же гибкий и очень легкий. Графен, как правило, считается экологически чистым и экологически чистым, имеет множество различных возможных применений.

Гексагональная тонкая структура графена

Электроника обычно имеет небольшую эффективную массу, связанную с ними, если они проходят через твердую структуру, которая ограничивает их движение. Это то, что они взаимодействуют со всеми другими частицами вокруг результатов. Поскольку лист графена двумерный, поэтому не будет происходить этих взаимодействий с другими частицами, поэтому электроны в графене как будто не работают качественно. Они могут быстро перемещаться в космосе, почти со скоростью света.

Это уникальное поведение, благодаря которому графен обладает такой превосходной электропроводностью, может почти на 35%, чем медь. Электронный транспорт через графен в 1000 раз лучше, чем через кремний, что помогает понять, почему компьютер на основе графенового транзистора в тысячи раз быстрее, чем нынешний кремний. потенциал компьютера. Вот почему графен всегда поддерживает минимальную проводимость.

Аккумуляторное приложение из графена

С графеном в аккумуляторных батареях, при использовании в комбинации, производительность батарей может быть значительно улучшена. Заряд батареи графена идеален для более короткого времени и высокой емкости хранения энергии. Материалы батареи или количество углерода в электроде батареи отрицательно коррелируют со сроком службы батареи, но графен может улучшить проводимость без необходимости использования в батареях того же количества углерода.

Графен может улучшить все аспекты батареи, такие как плотность энергии и структура. Традиционные ионно-литиевые батареи могут перейти на комбинацию графена и батареи для улучшения. Анод батареи может добавить графен, за счет электропроводности материала может быть использован для оптимизации производительности батареи.

Также можно улучшить материалы гибридного аккумулятора. Графен и оксид ванадия могут быть вместе, чтобы обеспечить возможность быстрой зарядки и разрядки катода с ионами лития. Композитный материал также может улучшить долговечность цикла зарядки и проводимость. Оксид ванадия имеет плохую электропроводность, но благодаря использованию графена в качестве оксида, который можно прикрепить к каркасу, он создает своего рода отличную емкость и проводимость смеси.

Литий-ионные аккумуляторные батареи также могут использовать графен для улучшения. Литий-железо-фосфатные (LFP) батареи имеют более высокую общую удельную мощность, чем другие литий-ионные батареи, но их удельная энергия была ниже. Графен можно использовать для улучшения катода LFP, уменьшения веса батареи и увеличения емкости хранения, скорости зарядки по сравнению с обычными литий-железо-фосфатными батареями. Намного быстрее.

Комбинация графеновой батареи и суперконденсатора может значительно повысить эффективность поездки на электромобиле, и компании, производящие электромобили, вкладывают средства в разработку автомобиля с графеновыми батареями.

Графеновые батареи в электромобилях

Новый прогресс графеновых батарей привел к созданию батареи, чем у используемых в настоящее время любых литий-ионных батарей. Батарея Graphenano Испания в прошлом году запустила полимерную батарею графена, заряд может заставить электромобили путешествовать 800 км или 497 миль. Теоретически зарядить аккумулятор тоже можно за несколько минут. Благодаря своей структуре из графена, батарея заряжается и разряжается примерно в 33 раза быстрее, чем обычная литий-ионная батарея.

Fisker, управляемый Хенриком Фиске, возможно, является крупнейшим конкурентом электромобиля Tesla, который первоначально планировал использовать в своем новом электромобиле FiskerEMotion графеновые батареи. Позже, правда, план по ионно-литиевым батареям. Хотя решение графен будет использоваться в аккумуляторных батареях электромобилей в качестве альтернативы, но Фискер заявил, что компания продолжит исследования твердотельных графеновых аккумуляторных элементов.

Если Fisker решит использовать графен в своих автомобильных аккумуляторах, они, вероятно, станут первой компанией, которая сделает это. Другими словами, это не похоже на то, как Tesla сидит в стороне, в то время как другие компании следят за развитием технологий электромобилей. Если в батареях используется графен в качестве преобразующей технологии, Тесла будет в какой-то степени искать возможности ее использования.

В то же время исследования графеновых батарей продолжаются, так же как и суперконденсаторы, использующие графен, и традиционные батареи могут быть отменены в ближайшем будущем. Суперконденсатор состоит из трех слоев. Он состоит из двух слоев графена, а средний слой представляет собой слой электролита. Пленка суперконденсатора очень тонкая и устойчивая и может выделять много энергии за очень короткое время, что необходимо электромобилям, нуждающимся в дополнительной энергии для быстрого увеличения ускорения.

Страница содержит содержимое машинного перевода.