Czym jest akumulator grafenowy?

Czym jest grafen?

Zanim wyjaśnimy, jak wygląda akumulator grafenowy, w pierwszej kolejności musimy odnieść się do samego materiału, jakim jest grafen. Otóż jest on zbudowany z atomów węgla ułożonych w formie plastra miodu.

Przede wszystkim jest to znakomity przywodziciel prądu. To materiał przezroczysty, dobrze przewodzący ciepło, a przy tym zdecydowanie wytrzymalszy niż stal czy tytan. Stąd właśnie z grafenu w przyszłości będziemy wytwarzać m.in. protezy, niezwykle wytrzymałe tkaniny oraz ekrany dotykowe. Swoje miejsce najprawdopodobniej znajdzie on też w motoryzacji. Nie jest wykluczone, że baterie grafenowe są przyszłością elektromobilności i trafią nie tylko do smartfonów, ale będą też służyć dla samochodów elektrycznych.**

**

Co ciekawe, technologię pozwalającą wytwarzać grafen w masowej produkcji wymyślono w Polsce w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych. Niestety, jako że wszystko musi w naszym kraju przejść przez ręce urzędników i polityków, szybko straciliśmy przewagę wypracowaną nad konkurencją.

Kiedy powstanie akumulator grafenowy?

Nie możemy wykluczyć, że niebawem w motoryzacji powstaną akumulatory grafenowe. Zresztą właściwa dla ich stworzenia technologia została już opracowana, a udało się to Szwedom. Okazuje się, że akumulator grafenowy może mieć nawet 10 razy większą pojemność niż obecnie wykorzystywane baterie.

Zalety i wyzwania akumulatorów grafenowych

Akumulatory grafenowe wyróżniają się przede wszystkim bardzo wysoką pojemnością energetyczną oraz możliwością szybkiego ładowania. Grafen, dzięki swojej strukturze, pozwala na lepszy przepływ elektronów, co przekłada się na krótszy czas ładowania i większą wydajność. Dodatkowo, baterie te są bardziej odporne na wysokie temperatury i mają potencjał do dłuższej żywotności niż obecnie stosowane akumulatory litowo-jonowe.

Jednak wdrożenie tej technologii na szeroką skalę wiąże się z wyzwaniami. Produkcja grafenu na masową skalę wciąż jest kosztowna, a procesy technologiczne wymagają dalszego udoskonalenia. Ponadto, konieczne są długoterminowe testy bezpieczeństwa i trwałości takich baterii w realnych warunkach eksploatacji. Dopiero po ich pozytywnym zakończeniu akumulatory grafenowe będą mogły trafić do samochodów elektrycznych na większą skalę.

Na zastosowanie ich w autach na prąd musimy jednak poczekać. Wszystko dlatego, że na razie szwedzcy naukowcy poprawili pojemność akumulatorów sodowo-jonowych. Tymczasem to technologia pozostająca daleko w tyle za bateriami litowo-jonowymi, które cieszą się dziś największą popularnością.

Przeczytaj też: “Wymiana akumulatorów zamiast ładowania w autach elektrycznych NIO“

Problem polega na tym, że ilość litu jest ograniczona. Ma to swoje przełożenie na jego wyższą cenę. Znacznie łatwiej jest o sód. Tymczasem akumulatory sodowo-jonowe z zastosowaniem grafenu mają pojemność zbliżoną do baterii litowo-jonowych. Nie można więc wykluczyć, że w przyszłości dobre, pojemne akumulatory będą szerzej dostępne, a więc i tańsze.

Oczywiście jest to dopiero melodia przyszłości, aczkolwiek sam grafen może niebawem znaleźć się w akumulatorach stosowanych w autach elektrycznych. Wydaje się jednak, że wcześniej takie baterie trafią do urządzeń mobilnych, przede wszystkim smartfonów, które dzięki temu być może będzie trzeba ładować tylko raz na kilka tygodni. Z czasem baterie grafenowe mogą trafić do masowej produkcji i służyć dla samochodów elektrycznych, skracając też czas ich ładowania.