מקורות אנרגיה אוטונומיים נותרים אבן נגף בעולם המודרני של המכשירים האלקטרוניים, ולעתים נדירות גאדג'ט יכול לעמוד יותר מיממה במצב "מוכנות לחימה" מלאה. אך עם הופעתן של סוללות גרפן, המצב עשוי להשתנות באופן דרמטי.
הרכב ויכולות גרפן
גרפן הוא חומר שראה אור בשנת 2004. כבר אז המדענים שקיבלו אותו ידעו על הפרמטר החשוב ביותר של גרפן - המוליכות החשמלית הגבוהה שלו. למרבה הצער, כמות הידע אודות החומר החדשני החדש, שעשה פריצת דרך במדע, לא הספיקה להכנסתו לתעשייה רחבה.
גרפן האם סרט דק של פחמן, בעל מבנה יציב עקב הקשר עם דיאלקטרי כלשהו (לרוב - תחמוצת). לייצור חומר זה לא נדרשים קווי ייצור יקרים מדי, והוא עצמו בכמויות כאלה שהוא יכול להפוך את עולם ספקי הכוח האוטונומיים בקרוב.
היתרונות העיקריים של גרפן
היתרונות של חומר חדש לחלוטין הם כה רבים, עד כי חסרונות פשוטים נמוגים על רקע זה.
- חוזק גבוה. יריעת גרפן, בעובי של פחות ממילימטר אחד, חזקה פי 200 מאותה יריעת פלדה גבוהה בפחמן.
- קל. אם אתה מייצר יריעה מחומר זה, שעובי של לא יותר מ -1 מ"מ ושטח 1 מ"ר, אז משקלו יהיה פחות מ -1 גרם.
- התאוששות בעלות נמוכה. גם לאחר נזק קריטי, ניתן לתקן במהירות מוצרי גרפן בעלויות מינימליות.
- מוליכות חשמלית גבוהה. כמו כן, סוללות גרפן מסוגלות לא רק להוביל אלא גם לייצר חשמל.
- מבנה ידידותי לסביבה.
מאפיין חשוב נוסף של גרפן הוא היכולת להיטען במהירות כאשר הקיבולת צונחת כמעט לאפס. יתרון שלא יסולא בפז, במיוחד בענף הרכב.
היכן משתמשים בגרפן?
החומר הוא ייחודי, זול וקל יחסית להשגה, והפך פופולרי בעיצוב וייצור של סוללות נטענות כיום. המכונים הטובים ביותר בספרד ובגרמניה חוקרים באופן פעיל את המאפיינים השימושיים של גרפן ומשלבים חומר זה עם סוגים מסוימים של פולימרים.
התוצאה: סוללות בעלות קיבולת גבוהה הניתנות לטעינה מלאה בשמונה דקות. יחד עם זאת, סוללות כאלה אינן חוששות מקצר חשמלי, ובמהלך הטעינה לא מופיע גז מזיק ודליק.
אבות הטיפוס הראשונים הראו תוצאות מצוינות מבחינת קיבולת, לא פחות מפי 5 מהקיבולת של סוללות סטנדרטיות. העלות של מקור כוח כזה, עם כל עלויות הייצור שלו, נמוכה ב -75-77% מדגמי ליתיום-יון.
בעתיד, מתוכנן לכבוש תעשיות חשובות כמו יצירת הסעות תעופה וחלל ועיצוב אלמנטים מיקרו-מעבדים על ידי גרפן. חברות רבות כבר משקיעות קרנות די מרשימות בפיתוח חומר זה.