Baterya ng Graphene: Nagiging mabilis na nagcha-charge ang hype

• May-akda:
• pangalan Author

  Quantumrun Foresight
• Pebrero 23, 2022

Buod ng pananaw

Gumagawa ang graphene ng mga alon sa pag-iimbak ng enerhiya dahil sa mga natatanging katangian nito, tulad ng mataas na lugar sa ibabaw, lakas, flexibility, at mahusay na conductivity ng kuryente. Ginagamit ng mga startup ang mga pag-aari na ito upang bumuo ng mga baterya na mas mahusay kaysa sa tradisyonal, na nangangako ng mas mahabang tagal ng pagtakbo, nababawasan ang mga carbon footprint, at mas mabilis na tagal ng pag-charge, partikular para sa mga electric vehicle (EV). Sa kabila ng mataas na gastos sa produksyon na kasalukuyang humahadlang sa malawakang pag-aampon, ang potensyal ng mga graphene na baterya ay maaaring magbago ng iba't ibang sektor, mula sa mga gamit sa bahay hanggang sa mga renewable energy system.

Konteksto ng graphene

Ang Graphene, ang pinakamanipis na anyo ng graphite na kilala sa atin, ay isang materyal na nakakakuha ng pansin sa larangan ng pag-iimbak ng enerhiya. Ang materyal na ito ay binubuo ng isang solong layer ng carbon atoms, na nagbibigay dito ng isang mataas na lugar sa ibabaw na may kaugnayan sa dami nito. Ang natatanging katangian na ito ay ginagawa itong isang mahusay na pagpipilian para sa paggamit sa mga baterya at supercapacitors. Ang manipis ng graphene, na sinamahan ng lakas, flexibility, at magaan na kalikasan nito, ay ginagawa itong isang mahusay na konduktor ng kuryente. Nag-aalok din ito ng mababang resistensya sa enerhiya ng init, na isang kritikal na kadahilanan sa pagganap ng baterya. 

Ginagamit na ng mga startup ang potensyal ng graphene sa teknolohiya ng baterya. Halimbawa, iniulat ng Nanograf na ang kanilang mga baterya ay nagpapakita ng 50 porsiyentong pagtaas sa oras ng pagtakbo kumpara sa mga kumbensyonal na baterya ng lithium-ion. Bilang karagdagan, nabanggit nila ang isang 25 porsiyentong pagbaba sa kabuuang carbon footprint ng kanilang mga baterya, at isang pagbawas sa timbang ng kalahati para sa parehong output. 

Ang isa pang startup, Real Graphene, ay gumagamit ng tibay ng graphene upang lumikha ng mga baterya na kayang humawak ng mas malakas na electric current. Ang feature na ito ay partikular na mahalaga para sa mga EV, na nangangailangan ng mga baterya na makatiis ng mataas na antas ng stress. Bagama't ang panahon ng pagsubok para sa mga baterya ng EV ay karaniwang tumatagal ng tatlo hanggang apat na taon, ang Real Graphene ay optimistiko tungkol sa potensyal ng kanilang teknolohiya. Naniniwala sila na ang kanilang mga graphene-based na baterya ay maaaring singilin ang isang karaniwang consumer EV sa loob ng wala pang isang oras, isang makabuluhang pagpapabuti sa kasalukuyang mga oras ng pag-charge. 

Nakakagambalang epekto

Ang mas mabilis na oras ng pag-charge para sa mga EV na pinagana ng mga graphene na baterya ay maaaring maging isang game-changer, na ginagawang mas kaakit-akit na opsyon ang mga EV para sa mga consumer. Higit pa rito, habang ang mga kumpanya ay lalong naglalayon na iayon ang kanilang mga operasyon sa mga patakaran sa kapaligiran, panlipunan, at pamamahala (ESG), ang pangangailangan para sa mas malinis na mga opsyon sa enerhiya tulad ng mga graphene na baterya ay malamang na lumaki. Ang pagbabagong ito ay maaaring pasiglahin ang karagdagang pananaliksik at pag-unlad sa lugar na ito, sa kabila ng kasalukuyang mga limitasyon sa pagpopondo.

Bukod dito, ang potensyal ng mga baterya ng graphene ay umaabot nang higit pa sa mga EV. Isaalang-alang ang mga gamit sa bahay at mga power tool, na mahalagang bahagi ng ating pang-araw-araw na buhay. Ang mga device na ito ay maaaring makakita ng makabuluhang pagpapabuti sa kanilang habang-buhay at pagganap sa paggamit ng mga graphene na baterya. Halimbawa, ang isang cordless drill na pinapagana ng graphene na baterya ay maaaring gumana nang mas matagal, na binabawasan ang dalas ng pag-recharge at pagpapabuti ng pagiging produktibo. Katulad nito, ang mga gamit sa bahay, tulad ng mga vacuum cleaner at lawn mower, ay maaaring maging mas mahusay at maginhawang gamitin. Ang mga pagpapahusay na ito ay maaaring humantong sa pagbabago sa mga inaasahan at pamantayan ng consumer para sa mga naturang device, na nakakaimpluwensya sa mga manufacturer na gumamit ng mga graphene na baterya.

Gayunpaman, ang mataas na gastos sa produksyon ng graphene ay isang makabuluhang hadlang sa malawakang pag-aampon nito. Sa kabila nito, ang interes na ipinakita ng mga pangunahing kumpanya, tulad ng Tesla Motors, Samsung, at Microsoft, sa pagbuo ng mga graphene na baterya ay isang promising sign. Ang kanilang paglahok ay maaaring humantong sa mga pagsulong sa mga diskarte sa produksyon, potensyal na mabawasan ang mga gastos at gawing mas madaling ma-access ang mga baterya ng graphene. Maaari itong magbukas ng malawak na hanay ng mga aplikasyon para sa materyal na ito, mula sa consumer electronics hanggang sa renewable energy system.

Mga implikasyon ng teknolohiya ng baterya ng graphene

Ang mas malawak na implikasyon ng mga graphene na baterya ay maaaring kabilang ang:

• Malaking pagbaba sa halaga ng mga EV na lalong nagpapabilis sa paglipat ng mundo mula sa mga sasakyang nasusunog sa lahat ng uri. 
• Ang pinabilis na pag-unlad ng mga de-koryenteng eroplano at mga VTOL (vertical take-off at landing) na sasakyan para sa mga kaso ng consumer at komersyal na paggamit—na ginagawang mabubuhay ang urban at long-distance drone transport.
• Ang pamumuhunan ng pamahalaan sa mga modernized na power grid at charging station na ligtas na makapaghatid ng kuryente sa paraang nagbibigay-daan sa mabilis na pag-charge na karaniwan sa mga graphene na baterya.
• Ang paglikha ng mga bagong trabaho sa sandaling bumaba ang mga gastos sa pagmamanupaktura at ang mass production ng mga graphene na baterya ay naging isang katotohanan.
• Mga bagong industriya at oportunidad sa trabaho sa advanced na materyal na agham at produksyon ng baterya.
• Mga bagong regulasyon at pamantayan upang matiyak ang ligtas at etikal na paggamit ng mga graphene na baterya, na humahantong sa isang mas secure at regulated na merkado ng imbakan ng enerhiya.
• Ang pagkakaroon ng mas matagal at mas mabilis na pag-charge ng mga baterya na nakakaimpluwensya sa mga trend ng demograpiko, na may mas maraming tao, lalo na sa mga malalayong lugar, na nakakakuha ng access sa mga mapagkakatiwalaang pinagmumulan ng kuryente.

Mga katanungang dapat isaalang-alang

• Ang mga produktong teknolohiya, gaya ng mga mobile phone at tablet, at iba pang komersyal na appliances ay malamang na magtatagal nang mas matagal kapag pinapagana ng mga graphene na baterya. Ano sa tingin mo ang magiging epekto nito sa retail sales at consumerism sa pangkalahatan?
• Isinasaalang-alang ang mga benepisyo ng isang graphene battery-powered EV, kabilang ang mabilis nitong pag-charge, sa tingin mo ba ay magpapasigla ang mga graphene na baterya ng higit na interes at pagmamay-ari ng mga de-kuryenteng sasakyan?