Grafen batareyasi: Hype tez zaryadlovchi haqiqatga aylanadi

• Muallif:
• Muallifning ismi

  Kvant davrini bashorat qilish
• Fevral 23, 2022

Aniq xulosa

Grafen o'zining yuqori sirt maydoni, mustahkamligi, moslashuvchanligi va samarali elektr o'tkazuvchanligi kabi noyob xususiyatlari tufayli energiyani saqlashda to'lqinlar hosil qiladi. Startaplar bu xususiyatlardan anʼanaviy akkumulyatorlardan ustun boʻlgan akkumulyatorlarni ishlab chiqish uchun foydalanmoqda, bu esa uzoqroq ishlash muddatini, uglerod izlarini kamaytirishni va tezroq zaryadlash vaqtini, xususan, elektr transport vositalarini (EV) va’da qilmoqda. Hozirgi vaqtda keng qo'llanilishiga to'sqinlik qilayotgan yuqori ishlab chiqarish xarajatlariga qaramay, grafen batareyalarining salohiyati maishiy texnikadan qayta tiklanadigan energiya tizimlariga qadar turli sohalarni o'zgartirishi mumkin.

Grafen konteksti

Bizga ma'lum bo'lgan grafitning eng nozik shakli bo'lgan grafen energiyani saqlash sohasida e'tibor qozongan materialdir. Ushbu material uglerod atomlarining bir qatlamidan iborat bo'lib, uning hajmiga nisbatan yuqori sirt maydonini beradi. Bu noyob xususiyat uni batareyalar va superkondensatorlarda foydalanish uchun ajoyib tanlov qiladi. Grafenning nozikligi, uning kuchi, moslashuvchanligi va engil tabiati bilan birgalikda uni elektr tokini samarali o'tkazuvchiga aylantiradi. Shuningdek, u batareyaning ishlashida muhim omil bo'lgan issiqlik energiyasiga nisbatan past qarshilik ko'rsatadi. 

Startaplar allaqachon akkumulyator texnologiyasida grafen salohiyatidan foydalanmoqda. Misol uchun, Nanograf ularning batareyalari an'anaviy litiy-ionli batareyalarga nisbatan ishlash muddatini 50 foizga ko'paytirishini xabar qildi. Bundan tashqari, ular batareyalarining umumiy uglerod izini 25 foizga kamayganini va bir xil ishlab chiqarish uchun og'irlikning ikki baravar kamayganini qayd etdilar. 

Yana bir startap, Real Graphene grafenning chidamliligidan kuchliroq elektr tokiga bardosh bera oladigan batareyalar yaratish uchun foydalanmoqda. Bu xususiyat, ayniqsa, yuqori darajadagi stresslarga bardosh bera oladigan batareyalarni talab qiladigan EV uchun muhimdir. EV akkumulyatorlarini sinovdan o'tkazish muddati odatda uch yildan to'rt yilgacha davom etsa-da, Real Graphene o'z texnologiyasining imkoniyatlari haqida optimistikdir. Ularning fikricha, ularning grafenga asoslangan batareyalari standart iste'molchi EV-ni bir soatdan kamroq vaqt ichida zaryadlashi mumkin, bu joriy zaryadlash vaqtini sezilarli darajada yaxshilaydi. 

Buzg'unchi ta'sir

Grafen batareyalari yordamida yoqilgan EV-larni tezroq zaryadlash vaqtlari o'yinni o'zgartirishi mumkin, bu esa EV-larni iste'molchilar uchun yanada jozibador variantga aylantiradi. Bundan tashqari, kompaniyalar o'z faoliyatini atrof-muhit, ijtimoiy va boshqaruv (ESG) siyosatlari bilan muvofiqlashtirishga tobora ko'proq intilayotgani sababli, grafen batareyalari kabi toza energiya variantlariga talab ortib borishi mumkin. Ushbu siljish, moliyalashtirishdagi mavjud cheklovlarga qaramay, ushbu sohada keyingi tadqiqotlar va ishlanmalarni rag'batlantirishi mumkin.

Bundan tashqari, grafenli batareyalarning potentsiali faqat EV'lardan tashqariga chiqadi. Kundalik hayotimizning ajralmas qismi bo'lgan maishiy texnika va elektr asboblarni ko'rib chiqing. Ushbu qurilmalar grafenli batareyalardan foydalanish bilan ishlash muddati va ishlashi sezilarli darajada yaxshilanishini ko'rishi mumkin edi. Misol uchun, grafen batareyasi bilan ishlaydigan simsiz matkap uzoq vaqt davomida ishlashi mumkin, bu qayta zaryadlash chastotasini kamaytiradi va mahsuldorlikni oshiradi. Xuddi shunday, changyutgichlar va maysazorlar kabi maishiy texnika ham samaraliroq va ulardan foydalanish qulayroq bo'lishi mumkin. Ushbu yaxshilanishlar iste'molchilarning bunday qurilmalarga bo'lgan talablari va standartlarining o'zgarishiga olib kelishi mumkin, bu esa ishlab chiqaruvchilarga grafenli batareyalarni qabul qilishga ta'sir qiladi.

Biroq, grafenning yuqori ishlab chiqarish narxi uning keng tarqalishiga jiddiy to'siqdir. Shunga qaramay, Tesla Motors, Samsung va Microsoft kabi yirik kompaniyalarning grafenli akkumulyatorlarni ishlab chiqishga qiziqishi istiqbolli belgidir. Ularning ishtiroki ishlab chiqarish texnikasining rivojlanishiga olib kelishi mumkin, bu esa xarajatlarni kamaytirishi va grafen batareyalarini yanada qulayroq qilishi mumkin. Bu maishiy elektronikadan qayta tiklanadigan energiya tizimlariga qadar ushbu material uchun keng ko'lamli ilovalarni ochishi mumkin.

Grafen batareyasi texnologiyasining oqibatlari

Grafen batareyalarining kengroq oqibatlari quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin:

• EVs narxining sezilarli darajada pasayishi dunyoning barcha turdagi yonuvchi avtomobillardan uzoqlashishini yanada tezlashtiradi. 
• Iste'molchi va tijorat maqsadlarida foydalanish uchun elektr samolyotlar va VTOL (vertikal uchish va qo'nish) transport vositalarini jadal rivojlantirish - shahar va uzoq masofalarga uchuvchisiz transport vositalarini hayotiy qilish.
• Davlatning modernizatsiya qilingan elektr tarmoqlari va zaryadlash stansiyalariga investitsiyalari elektr energiyasini grafenli batareyalar bilan standart boʻlgan tez zaryadlashni taʼminlaydigan tarzda xavfsiz yetkazib beradi.
• Ishlab chiqarish xarajatlari kamayib, grafenli batareyalarni ommaviy ishlab chiqarishdan keyin yangi ish o'rinlarini yaratish haqiqatga aylanadi.
• Ilg'or materialshunoslik va akkumulyator ishlab chiqarishda yangi sanoat va ish imkoniyatlari.
• Grafen batareyalaridan xavfsiz va axloqiy foydalanishni ta'minlash uchun yangi qoidalar va standartlar energiya saqlash bozorini yanada xavfsiz va tartibga solinishiga olib keladi.
• Uzoq muddatli va tezroq zaryadlanuvchi batareyalarning mavjudligi demografik tendentsiyalarga ta'sir qiladi, ko'proq odamlar, ayniqsa chekka hududlarda ishonchli quvvat manbalaridan foydalanish imkoniyatiga ega.

Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan savollar

• Mobil telefonlar va planshetlar va boshqa tijorat jihozlari kabi texnologik mahsulotlar grafenli batareyalar bilan quvvatlansa, ancha uzoq davom etadi. Sizningcha, bu chakana savdo va umuman iste'molga qanday ta'sir qiladi?
• Grafen batareyasi bilan ishlaydigan EV ning afzalliklarini, shu jumladan tez zaryadlash qobiliyatini hisobga olgan holda, sizning fikringizcha, grafenli batareyalar elektr transport vositalariga bo'lgan qiziqish va egalik huquqini oshiradimi?