Аккумуляторы из Graphene как инновационный продукт и принцип их работы

Такие батареи, в основном, используют на коммерческих предприятиях. Они имеют более высокую производительность и цикличность, чем литий-ионные АКБ. Поэтому их стоимость полностью оправданна.

Компания "Тесла Моторс" - одна из самых популярных в наше время фирм, которая проводит исследования и превращает инновационный продукт (а точнее, аккумуляторы из Graphene) в рыночный товар для получения прибыли.

Graphene (или его еще называют: "чудодейственное вещество"), имеет много прекрасных характеристик. Он выступает сильным проводником электро- и теплоэнергии, очень пластичный, имеет огромную площадь удельной поверхности.

Этот материал безопасен для экологии, его сфера применения очень обширная.

Это универсальное вещество. У него много разных свойств, поэтому его используют во многих случаях, так как он подходит для разных целей.

С его помощью можно сделать лучше свойства и характеристики уже существующих АКБ, таким образом продлить эксплуатационный срок и их мощность.

Производство неорганических веществ, имеющих в составе Graphene и часть металлических элементов, которые потом можно использовать в работе, возможно сделать разными методами.

В связи с развитием инновационных технологий эти способы создаются все чаще и потом применяются на практике.

Из каждого метода можно с помощью пары способов сделать именно само вещество. Мы рассмотрим один из них.

Для создания электрода из Graphene порошкообразный оксид массой сто грамм смешивают с химически чистой водой объемом тридцать миллилитров и подают раствор ультразвуковому воздействию на протяжении получаса.

В результате, образуется суспензия, которую доводят с помощью нагрева до ста градусов и соединяют с тремя миллилитрами гидразин гидрата.

Чтобы получить его оксид, полученную суспензию нужно хранить двадцать четыре часа, поддерживая температуру 98 градусов. Для получения чистого оксида раствор нужно отфильтровать.

Порошок черного цвета нужно промыть водой для его очистки от гидразина гидрата.

Далее полученный оксид смешивают с водой, пропуская через раствор ультразвук. После этого суспензию ставят в центрифугу на три минуты, чтобы убрать большие крупинки. Далее его фильтруют с помощью вакуума и сушат.

В больших количествах Graphene производят в таких странах как Великая Британия, Испания, Соединенные Штаты Америки, Южная Корея.

Процесс работы и сам состав этих АКБ точно такие, как и у других аккумуляторах, у которых для движения катионов и анионов применяют катод и анод, помещенные в электролит. Отличаются эти батареи составом этих катодов и анодов.

Чаще всего эти отличия можно встретить в катодном электроде. Но бывает, что анодный электрод тоже могут делать из производных углерода.

В аккумуляторах из Graphene катодный электрод делают из композитного гибридного вещества, а не твердого (как принято в классических АКБ).

В аккумуляторных батареях привычные вещества можно значительно улучшить с помощью Graphene. АКБ из магния и Graphene мало весит, долго работает; ей нужно существенно меньше времени для подзарядки.

Это вещество увеличивает проводимость (при этом концентрация C (углерода) меньше, чем в других аккумуляторах0.

С его помощью повышается энергетическая плотность и вид аккумулятора. Литий-ионные АКБ улучшают с помощью добавления Graphene в анодный электрод аккумулятора и применением его проводниковых свойства (что позволяет достичь морфологическую оптимизацию и продуктивность).

Внимание! АКБ из Graphene имеют повышенные проводниковые свойства в отличие от других полупроводников.

Выявлено, что изготовления веществ с помощью этого вещества делает качество аккумуляторов намного лучше. К примеру, катализированный ванадий оксид VO2 с Graphene можно использовать в литий-ионном электроде (катоде). Это ускоряет процесс заряда и разряда и дольше сохраняет сам заряд.

Оксид ванадия имеет высокий уровень энергетической емкости, но у него низкая электропроводность. Это можно изменить с помощью добавления Graphene, который повышает электроемкость и электропроводность.

Положительные качества аккумуляторов из Graphene:

1. Экологически чистый.
2. Высокая емкость.
3. Отличная электропроводность.
4. Быстро заряжается.
5. Долгий эксплуатационный срок службы.

Отрицательное качество — это его большие габариты. Поэтому использовать их в маленьких устройства (к примеру, смартфонах) пока нельзя.

Аккумуляторные батареи на основе Graphene будут очень популярными в будущем, несмотря на то что их сейчас нелегко купить, над их разработкой ведутся интенсивные работы.

Компания Tesla, летом в 2014 году создала новую программу технологий, в результате которой можно получить АКБ с большей мощностью для автомобиля собственного производства.

Производитель смартфонов "Huawei" в 2016 году создал литий-ионную АКБ, покрытою Graphene. Она работает при температуре шестьдесят градусов, когда остальные могут работать только до пятидесяти градусов и остается трудоспособной больше времени.

В начале зимы в 2018 году, компания "Log 9 Materials" в Индии сказала о том, что она разрабатывает новый проект. Согласно ему, в будущем может быть создан электротранспорт, который будет работать с помощью воды.

Ученые известных фирм говорят, что по своей эффективности эти АКБ намного опережают обычные аккумуляторы. Их преимуществом является скорость заряда.

Аккумуляторы на основе Graphene сделают большой переворот в создании электротехники, телефонов и других гаджетов.