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グラフェン電池: 誇大広告が急速充電の現実に

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グラフェン電池: 誇大広告が急速充電の現実に

グラファイトのスライバーは、大規模な電化を解き放つ超大国を保持しています

著者：
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クォンタムラン・フォーサイト
2022 年 2 月 23 日

洞察の要約

グラフェンは、高い表面積、強度、柔軟性、効率的な導電性などの独特の特性により、エネルギー貯蔵分野で話題を呼んでいます。新興企業はこれらの特性を利用して、従来のバッテリーを上回る性能を備えたバッテリーを開発し、特に電気自動車（EV）向けに、より長い稼働時間、二酸化炭素排出量の削減、より速い充電時間を約束しています。現在、製造コストが高いために普及が妨げられているにもかかわらず、グラフェン電池の潜在力は、家電製品から再生可能エネルギーシステムに至るまで、さまざまな分野を変革する可能性があります。

グラフェンのコンテキスト

グラフェンは、私たちが知っている中で最も薄い黒鉛であり、エネルギー貯蔵の分野で注目を集めている素材です。この材料は炭素原子の単層で構成されているため、その体積に比べて表面積が大きくなります。このユニークな特性により、バッテリーやスーパーキャパシタでの使用に最適です。グラフェンの薄さは、その強度、柔軟性、軽量の性質と組み合わされて、効率的な電気伝導体となります。また、バッテリー性能の重要な要素である熱エネルギーに対する耐性も低いです。

スタートアップ企業はすでにバッテリー技術においてグラフェンの可能性を活用しています。たとえば、Nanograf は、同社のバッテリーが従来のリチウムイオンバッテリーと比較して稼働時間が 50% 増加したと報告しています。さらに、バッテリーの総二酸化炭素排出量が 25% 減少し、同じ出力で重量が半分に減少したことにも注目しています。

別の新興企業である Real Graphene は、グラフェンの耐久性を利用して、より強力な電流を処理できるバッテリーを開発しています。この機能は、高レベルのストレスに耐えられるバッテリーを必要とする EV にとって特に重要です。 EV バッテリーのテスト期間は通常 XNUMX ～ XNUMX 年ですが、リアルグラフェンは自社技術の可能性について楽観的です。彼らは、自社のグラフェンベースのバッテリーが標準的な民生用EVをXNUMX時間未満で充電できると考えており、これは現在の充電時間に比べて大幅な改善となると考えている。

破壊的な影響

グラフェン電池によって可能になるEVの充電時間の短縮は状況を大きく変える可能性があり、消費者にとってEVはより魅力的な選択肢になる可能性があります。さらに、企業が自社の事業を環境、社会、ガバナンス (ESG) 政策と整合させることを目指す傾向が強まるにつれ、グラフェン電池のようなクリーンなエネルギーの選択肢に対する需要が高まる可能性があります。この変化は、現在の資金の制限にもかかわらず、この分野でのさらなる研究開発を刺激する可能性があります。

さらに、グラフェン電池の可能性はEVだけにとどまりません。私たちの日常生活に欠かせない家電製品や電動工具について考えてみましょう。これらのデバイスは、グラフェン電池を使用することで寿命と性能が大幅に向上する可能性があります。たとえば、グラフェンバッテリーを搭載したコードレスドリルは、長時間稼働できるため、充電の頻度が減り、生産性が向上します。同様に、掃除機や芝刈り機などの家庭用電化製品も、より効率的で使いやすくなる可能性があります。これらの改善は、そのようなデバイスに対する消費者の期待や基準の変化につながり、メーカーがグラフェン電池を採用するよう影響を与える可能性があります。

しかし、グラフェンの製造コストが高いことが、その広範な普及に対する大きな障壁となっています。それにもかかわらず、テスラモーターズ、サムスン、マイクロソフトなどの大手企業がグラフェン電池の開発に関心を示していることは明るい兆しだ。彼らの関与は生産技術の進歩につながり、潜在的にコストを削減し、グラフェン電池をより入手しやすくする可能性がある。これにより、家庭用電化製品から再生可能エネルギーシステムに至るまで、この材料の幅広い用途が広がる可能性があります。

グラフェン電池技術の意味

グラフェン電池のより広い意味には、次のようなものがあります。

EV のコストが大幅に低下し、あらゆる種類の内燃機関車からの世界のシフトがさらに加速します。
民生用および商業用の電動飛行機および VTOL (垂直離着陸) 車両の開発が加速し、都市部および長距離のドローン輸送が実行可能になります。
グラフェン電池の標準である急速充電を可能にする方法で安全に電力を供給することができる近代化された電力網と充電ステーションへの政府の投資。
製造コストが低下し、グラフェン電池の大量生産が現実のものになれば、新たな雇用が創出されます。
先端材料科学と電池生産における新たな産業と雇用の機会。
グラフェン電池の安全かつ倫理的な使用を確保するための新しい規制と基準により、より安全で規制されたエネルギー貯蔵市場が形成されます。
より長く持続し、より高速に充電できるバッテリーの入手可能性は人口動態に影響を及ぼし、特に遠隔地でより多くの人々が信頼できる電源にアクセスできるようになりました。

考慮すべき質問

携帯電話やタブレットなどのテクノロジー製品、およびその他の商用電化製品は、グラフェン電池で駆動すると、より長持ちする可能性があります。これは一般的に、小売販売と消費者にどのような影響を与えると思いますか?
急速充電機能を含むグラフェン電池駆動の EV の利点を考慮すると、グラフェン電池は電気自動車への関心と所有をさらに促進すると思いますか?

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