Графендик батарейка: Хайп тез кубатталган чындыкка айланат

• Author:
• Жазуучу аты

  Quantumrun Foresight
• February 23, 2022

Кыскача түшүнүк

Графен жогорку беттик аянты, күч, ийкемдүүлүк жана эффективдүү электр өткөргүчтүк сыяктуу уникалдуу касиеттеринен улам энергияны сактоодо толкундарды жаратууда. Стартаптар бул касиеттерди салттуу батареялардан ашып түшкөн аккумуляторлорду иштеп чыгуу үчүн колдонушат, алар узак иштөө убактысын, көмүртектин изин кыскартууну жана тез кубаттоо убакыттарын убада кылууда, айрыкча электр унаалары (EV) үчүн. Учурда кеңири жайылтууга тоскоол болуп жаткан өндүрүштүн жогорку чыгымдарына карабастан, графендик батарейкалардын потенциалы ар кандай секторлорду, тиричилик техникаларынан тартып кайра жаралуучу энергия системаларына чейин өзгөртө алат.

Графен контексти

Бизге белгилүү болгон графиттин эң ичке түрү болгон графен энергияны сактоо тармагында көңүл буруп келе жаткан материал. Бул материал көмүртек атомдорунун бир катмарынан турат, бул анын көлөмүнө салыштырмалуу жогорку беттик аянтты берет. Бул уникалдуу касиет аны батареяларда жана суперконденсаторлордо колдонуу үчүн эң сонун тандоо кылат. Графендин жукалыгы, анын күчү, ийкемдүүлүгү жана жеңил мүнөзү менен айкалышып, аны электр энергиясын эффективдүү өткөргүч кылат. Ал ошондой эле жылуулук энергиясына аз каршылык көрсөтөт, бул батареянын иштешинин маанилүү фактору. 

Стартаптар аккумулятор технологиясында графендин потенциалын колдонууда. Мисалы, Nanograf алардын батарейкалары кадимки литий-иондук батарейкаларга салыштырмалуу иштөө убактысынын 50 пайызга көбөйгөнүн билдирди. Мындан тышкары, алар батарейкаларынын жалпы көмүртек изи 25 пайызга азайгандыгын жана ошол эле өндүрүш үчүн салмагы эки эсеге кыскарганын белгилешти. 

Дагы бир стартап, Real Graphene, кубаттуураак электр тогун көтөрө ала турган батареяларды түзүү үчүн графендин туруктуулугун колдонууда. Бул өзгөчөлүк жогорку стресске туруштук бере ала турган батареяларды талап кылган электр машиналары үчүн өзгөчө маанилүү. EV батарейкаларын сыноо мөөнөтү, адатта, үч-төрт жылга созулса да, Real Graphene алардын технологиясынын потенциалына оптимисттик көз карашта. Алар графенге негизделген батарейкалар стандарттуу керектөөчү EVну бир саатка жетпеген убакытта кубаттай алат деп эсептешет, бул учурдагы кубаттоо убактысынан бир топ жакшырды. 

Бузуучу таасир

Графендик батарейкалар менен иштетилген электр машиналарын тезирээк кубаттоо убакыттары оюнду өзгөртүп, электр унааларын керектөөчүлөр үчүн жагымдуураак вариантка айландырат. Мындан тышкары, компаниялар барган сайын өз иштерин экологиялык, социалдык жана башкаруу (ESG) саясатына ылайыкташтырууга умтулуп жаткандыктан, графендик батареялар сыяктуу таза энергияга болгон суроо-талап өсөт. Бул жылыш, каржылоонун учурдагы чектөөлөрүнө карабастан, бул чөйрөдө мындан аркы изилдөөлөрдү жана иштеп чыгууларды стимулдай алат.

Мындан тышкары, графендик батарейкалардын потенциалы электр унааларынан тышкары. Күнүмдүк жашообуздун ажырагыс бөлүгү болгон тиричилик жана электр шаймандарын карап көрөлү. Бул аппараттар графендик батарейкаларды колдонуу менен алардын иштөө мөөнөтүн жана иштешин олуттуу жакшыртууну көрө алган. Мисалы, графендик батарейка менен иштеген зымсыз бургу узак мөөнөткө иштеп, кайра заряддоо жыштыгын азайтып, өндүрүмдүүлүктү жогорулатат. Ошо сыяктуу эле, чаң соргучтар жана газон чапкычтар сыяктуу тиричилик техникалары натыйжалуураак жана колдонууга ыңгайлуу болуп калышы мүмкүн. Бул жакшыртуулар керектөөчүлөрдүн күтүүлөрүнүн жана мындай түзүлүштөр үчүн стандарттардын өзгөрүшүнө алып келиши мүмкүн, бул өндүрүүчүлөргө графендик батарейкаларды кабыл алууга таасир этет.

Бирок, графенди өндүрүүнүн жогорку баасы анын кеңири жайылышына олуттуу тоскоолдук болуп саналат. Буга карабастан, Tesla Motors, Samsung жана Microsoft сыяктуу ири компаниялардын графендик батарейкаларды өнүктүрүүгө болгон кызыгуусу келечектүү белги. Алардын катышуусу өндүрүш техникасынын өнүгүшүнө алып келиши мүмкүн, потенциалдуу чыгымдарды азайтат жана графендик батарейкаларды жеткиликтүү кылат. Бул керектөөчү электроникадан тартып кайра жаралуучу энергия системаларына чейин бул материал үчүн колдонмолордун кеңири спектрин ачышы мүмкүн.

Графендик батареянын технологиясынын кесепеттери

Графендик батарейкалардын кеңири кесепеттери төмөнкүлөрдү камтышы мүмкүн:

• Электр унааларынын наркынын олуттуу төмөндөшү дүйнөнүн бардык түрдөгү күйүүчү унаалардан алысташын андан ары тездетүүдө. 
• Керектөөчү жана коммерциялык максатта колдонулуучу электр учактарын жана VTOL (вертикалдуу учуу жана конуу) унааларын тездетилген өнүктүрүү — шаардык жана алыскы учкучсуз унааларды жашоого жөндөмдүү кылуу.
• Өкмөт модернизацияланган электр тармактарына жана графендик батарейкалар менен стандарттуу болгон тез кубаттоого мүмкүндүк берген электр энергиясын коопсуз жеткире ала турган заряддоо станцияларына инвестициялоо.
• Өндүрүш чыгымдары азайып, графендик батарейкаларды массалык түрдө чыгаруудан кийин жаңы жумуш орундарын түзүү чындыкка айланат.
• Өнүккөн материал таанууда жана батарея өндүрүүдө жаңы тармактар ​​жана жумуш орундары.
• Графендик батарейкаларды коопсуз жана этикалык колдонууну камсыз кылуу үчүн жаңы ченемдер жана стандарттар энергияны сактоонун коопсуз жана жөнгө салынган рыногуна алып келет.
• Демографиялык тенденцияларга таасирин тийгизген узак мөөнөттүү жана тез кубатталган батарейкалардын болушу, айрыкча алыскы аймактарда көбүрөөк адамдар, ишенимдүү энергия булактарына жетүү мүмкүнчүлүгүнө ээ.

Карала турган суроолор

• Уюлдук телефондор жана планшеттер жана башка коммерциялык приборлор сыяктуу технологиялык өнүмдөр графендик батарейкалар менен иштегенде алда канча узакка созулат. Бул чекене сатууга жана жалпы керектөөчүлүккө кандай таасир этет деп ойлойсуз?
• Графендик батарея менен иштеген EVнин артыкчылыктарын, анын ичинде анын тез кубаттоо жөндөмүн эске алып, графендик батарейкалар электр унааларына көбүрөөк кызыгууну жана ээлик кылууну стимулдайт деп ойлойсузбу?