En el campo de la electrónica de consumo, la capacidad y velocidad de carga es siempre tema atemporal, muchas empresas consideran que el tiempo de carga y la capacidad de la batería como un producto truco. Mirando el mercado de la electrónica del mundo, ha existido desde hace muchos años la batería de litio sigue siendo el la supremacía absoluta del campo, el mercado casi todos los teléfonos inteligentes han incorporado en la batería, e incluso el Boeing 787 'Dreamliner' han construido un gran número de baterías de litio.
Sin embargo, las enormes deficiencias de las baterías de litio en términos de seguridad, resistencia, contaminación ambiental y velocidad de carga han comenzado a limitar severamente el desarrollo de las principales industrias de alta tecnología. Por lo tanto, muchos departamentos de I + D de empresas están prestando atención al grafito más avanzado. (Célula de grafeno) anterior, y creo que esta nueva batería reemplazará por completo el futuro ha salido más de 26 años de baterías de litio.
¿Qué es la batería de grafeno?
El grafeno es una delgada película planar de células hexagonales en nido de abeja con orbital híbrido sp2 de átomos de carbono, que es un material bidimensional con un solo átomo de carbono de grosor. Actualmente, el grafeno es el nano más delgado pero también el más duro del mundo. El material, que es casi completamente transparente, absorbe solo el 2.3% de la luz y también es el material de resistividad más bajo del mundo.
La llamada batería de grafeno es el uso de grafeno de iones de litio en la superficie y el transporte rápido a gran escala entre las características del electrodo, desarrolló una nueva batería de energía como la conductividad térmica más delgada, la más dura y la más conductiva de un nuevo tipo El concepto de nanomateriales y grafeno ha llamado mucho la atención desde su introducción en 2004.
En el campo de la batería, por ejemplo, el grafeno es una batería de iones de litio tiene una buena perspectiva en el material de ánodo. Mientras tanto, el peso de la batería material de grafeno polimérico es sólo el 50% de la batería convencional, una batería de litio era 77% menor que el costo de la ejecución Punto de vista, batería de litio recargable de grafeno, que consume mucho tiempo, no más de 10 minutos.
Debido a sus propiedades únicas, el grafeno se llama 'material mágico' y los científicos incluso predicen que 'revolucionará el siglo XXI'.
Ideal es hermoso
Como todos sabemos, en la actualidad los materiales de la batería del teléfono inteligente más utilizado es todavía una batería de litio, batería de litio fue el primero disponible comercialmente en 1991 y más tarde se convirtieron en los dispositivos electrónicos estándar, pero muchas personas creen que esta tecnología ha llegado a su límite, en busca de fuentes alternativas, por lo que el grafito La tecnología de las células para entrar en atención de la gente.
Las noticias actuales muestran que la próxima generación de los modelos Galaxy S9 insignia de Samsung utilizará una batería de grafeno para reemplazar las baterías de litio existentes en el mismo volumen de capacidad de almacenamiento de la batería de aproximadamente el 45% de las baterías de litio, pero puede Totalmente cargada en 12 minutos y es altamente estable en entornos de hasta 60 grados Celsius, lo que hace que esta batería de material no solo sea ideal para teléfonos inteligentes sino también para vehículos eléctricos.
Se ha informado de que Samsung Instituto de Investigación han encontrado una manera de combinar el grafeno y la sílice escala, la integración completa del material se llama 'bola de grafeno', tiene una estructura similar a las palomitas. Los investigadores señalaron que esta técnica tanto mejorar la estabilidad de la batería, sino que también mejora la conductividad eléctrica, 'mejora en gran medida la ciclabilidad del cátodo y una rápida capacidad de carga'. que es más importante, su densidad de energía cerca de 800Wh / L, sobre el uso de Tesla Lo mismo que la batería de iones de litio.
Los analistas externos creen que si Samsung es la primera batería exitosa de grafeno en los fabricantes de equipos de producción en masa, hará que las empresas surcoreanas se conviertan durante mucho tiempo en el único proveedor de titulares de grafeno o patente, Y eso es una gran ayuda para los ingresos y la posición global de la compañía.
Mientras tanto, el concepto de "batería de grafeno" se ha mencionado repetidamente en el campo de los vehículos de nueva energía y parece ser el avance de la tecnología de batería para vehículos eléctricos en la actualidad. La tecnología de batería de grafeno se llama 'tecnología de hito negro' Extienda el kilometraje del automóvil eléctrico, la vida útil de la batería y, al mismo tiempo, reduzca el tiempo de carga.
Quizás la más representativa de estas es la Fisker EMotion desarrollada por Fisker EMotion, fundador de Fisker, que contará con un nuevo material de batería de grafeno durante nueve minutos. Conduciendo 208 km, el kilometraje máximo alcanzó 644 km, la velocidad máxima de 259 km / h. Se espera que el coche en 2020, la primera venta en el Reino Unido.
Además, los medios domésticos informaron que los científicos de la Universidad de Zhejiang utilizaron recientemente la membrana de grafeno como material de cátodo y desarrollaron un nuevo tipo de batería de aluminio y grafeno. Esta batería es extremadamente larga, puede cargarse completamente en un período de tiempo muy corto y El rango de temperatura mínimo de 40 ℃ a 120 can puede funcionar correctamente.
Por otra parte, la batería desarrollada aluminio-grafeno tiene algunas características inigualables de otras baterías actuales, como baja temperatura a menos de 40 ℃, batería de grafeno de aluminio todavía puede cargar y descargar estable 1000 veces, alta temperatura a 100 ℃, estable Carga y descarga 45000 veces, incluso si la celda está expuesta a la llama no disparará ni explotará. Este amplio rango de temperatura para el futuro de las baterías de iones de aluminio en condiciones de temperatura extrema sentó las bases.
Además, la batería también tiene buena flexibilidad, la capacidad de mantener la misma capacidad después de 10.000 dobleces, lo que demuestra el potencial de los dispositivos electrónicos flexibles portátiles.
La realidad es muy delgada
El mercado actual capital existe un enorme espacio para la imaginación para la batería de grafeno, pero hay muchos estudiosos creen que muchos tecnología de baterías de grafeno actualmente difícil de romper, y por lo tanto también un producto en el laboratorio, sigue siendo difícil de alcanzar desde su producción real.
Beijing Instituto de Investigación de metales no ferrosos ingeniero jefe, el Dr. Qinghua Universidad Liuguan Wei, dijo el "Economic Daily News" entrevista que el 'primero definir cómo grafeno batería en diferencias: se define el material grafeno añadido como material de electrodos de la batería de grafeno engañosa. noticias sobre las baterías de grafeno se limitan a algunos informes superficiales, incluso la estructura y la reacción esquemática mecanismo de la batería no son, sino que también carecen de la densidad específica de energía, voltaje, ciclo de vida y otros parámetros técnicos específicos para la industria de las baterías, la sin esta información, los informes de noticias fuera de la falta de credibilidad básica, la posibilidad de falsa publicidad es enorme '.
El profesor de la Universidad china Shi Usted Li Yongfeng que cuestionó misma actitud. Dijo que la aplicación del grafeno en la batería, principalmente de silicio y combinado en el interior del electrodo negativo de grafito de la batería en lugar del original, por lo que puede mejorar la velocidad global de la capacidad de la batería y la carga, pero el rendimiento para aumentar el efecto es limitado, y los rumores de Internet ascensor subversivo no es realista. Además, también se mencionan en la industria, las propiedades de la superficie de grafeno de gran influencia estatal estabilidad química, por lotes, y ciclo de vida problemas son más difíciles de satisfacer la producción detallada de las baterías de litio requisitos.
informe CSC también mostró que, cuando se proporcionan con excelentes propiedades puede grafeno producto fuera del laboratorio es aún desconocido. P. ej grafeno se usa como la película conductora transparente, su preparación industrial de determinados productos será el cuello de botella, de modo que el grafito producto alquenilo propiedades de conductividad bajos de petróleo crudo no se puede jugar. Puesto que ninguna banda prohibida de grafeno, el transistor pueden no lograr la función de conmutación lógica necesaria, un aumento sustancial en el grado de complejidad del proceso, lo que es ampliamente utilizado en el campo de la microelectrónica queda por ver .
Es cierto que el grafeno se considera como uno de los materiales más prometedores en el futuro, pero por ahora, su composición de espuma es mayor que su valor práctico. Hay muchos factores que obstaculizan la popularidad de este material, pero la producción en masa y el costo son los más importantes. La popularidad de las baterías de grafeno para reemplazar completamente la batería de litio en el corto plazo aún puede tener un largo camino por recorrer.
