Tehnologia si bateriile cu grafen si ce pot insemna acestea pentru viitorul sculelor electrice.
Bateriile cu grafen vor inlocui Litiu-ion?
Asadar, din punct de vedere stiintific, grafitul este un element natural facut din „materiale bogate in carbon” gasite in roci. Grafenul este doar un strat gros de un atom extras din acelasi material.
Grafenul este o foaie de atomi de carbon dispusi intr-o retea bidimensionala asemanator cu un fagure de miere, este recunoscut ca fiind un “material minune” datorita proprietatilor sale unice. Acesta este un excelent conductor de caldura si electricitate, impresionant de flexibil, aproape transparent, de 100 de ori mai rezistent decat otelul de aceeasi grosime si extrem de usor.
Pretios precum mierea!
In fiecare an, marcile de scule din intreaga lume concureaza intre ele pentru a scoate tehnologii si scule mai noi si mai bune, care ridica standardele pentru utilizatori.
Bateriile realizate cu grafen pot alimenta orice, de la dispozitive portabile si pana la vehicule electrice. Acestea retin mai multa energie si au cicluri de viata mai lungi decat bateriile comerciale existente (litiu-ion).
Grafenul poate fi integrat in diferite tipuri de baterii: metal-aer, flux redox, litiu-metal, litiu-sulfur si, mai ales, baterii litiu-ion. Acesta poate fi prelucrat chimic in diferite versiuni adecvate atat pentru electrozii negativi, cat si pentru cei pozitivi.
Pe langa un transfer mai bun de energie, bateriile cu grafen ar trebui sa ofere un control termic mai bun. Acest lucru ar preveni supraincalzirea bateriilor, ceea ce duce la o performanta mai lunga si o durata de viata generala mai lunga a bateriei. Acest lucru ar putea duce, de asemenea, la baterii mai sigure peste tot.
Exista interes sa incorporeze grafenul în tehnologia bateriei, deoarece ar putea transfera mai eficient energia de la baterie la scule.
Prin ce se deosebesc de bateriile traditionale?
Principala diferenta consta in constituentii unuia sau ai ambilor electrozi. Intr-o baterie conventionala, catodul (electrodul pozitiv) este alcatuit in intregime din materiale solide. Cu toate acestea, in cazul unei baterii cu grafen, catodul este alcatuit dintr-o componenta hibrida care contine grafen si un material metalic in stare solida.
In curand, grafenul ar putea stabili o noua generatie de dispozitive de stocare a energiei cu caracteristici extraordinare, care nu sunt posibile cu tehnologia actuala.
Avantaje:
- Durata de viata mai lunga a bateriei – Duritatea sa este mare, are o duritate cu 100 mai mare decat cea a otelului, in ciuda faptului ca este elastic si flexibil.
- Mai multe cicluri de viata a bateriei.
- Timpi de reincarcare mai rapid.
- Imbunatatiti controlul caldurii.
- Cu o baterie grafen se estimeaza ca bateria unui telefon mobil ar putea fi incarcata in doar 5 minute.
- Fabricat din resurse regenerabile.
Dezavantajele bateriilor cu grafen:
- Scump de produs si fabricat.
- Tehnologia bateriilor este inca in dezvoltare.
- Lipsa de certitudine cu privire la productia de masa.
- Lipsa unor procese eficiente de producere a grafenului de inalta calitate in cantitati mari.
- Costurile de productie sunt prohibitive in acest moment.
Ca o concluzie pentru a va face o idee generala:
O baterie de 3000 mAh de acest tip ar ajunge la o incarcare de 100% in 20 de minute.
Bateriile pe baza de grafen au si o viata mai lunga, suportand pana la 1500 de cicluri de incarcare, fata de 300-500 cat au bateriile actuale. Inca un plus e ca genereaza mult mai putina caldura decat cele pe Litiu si nici nu trebuie ca producatorii de baterii sa schimbe echipamentul pentru a le realiza pe cele cu grafen.
Problema e ca materialul acesta, grafen e scump si greu de produs.
Bateriile cu grafen pot fi viitorul sustenabil!
Ne gandim ca grafenul poate juca un rol central in alimentarea unui viitor electric durabil, asa-i?
De exemplu, sa luam in considerare aplicarea bateriilor cu grafen in vehiculele electrice. Densitatea mare de energie a bateriilor cu grafen permite masinilor electrice sa parcurga distante mai lungi cu o singura incarcare , reducand nevoia de reincarcare frecventa .
In plus, capacitatile de incarcare rapida ale bateriilor cu grafen permit realimentarea rapida , facand vehiculele electrice mai convenabile si practice pentru utilizarea de zi cu zi.
Cererea de baterii de inalta performanta cu densitate de energie imbunatatita si timpi de incarcare mai rapidi creste rapid, creand o piata favorabila pentru bateriile cu grafen.
Cand vor fi disponibile in comert bateriile cu grafen?
Disponibilitatea comerciala a bateriilor cu grafen este inca in curs de cercetare si dezvoltare.
Desi exista prototipuri si productie la scara mica la diferite branduri , disponibilitatea comerciala pe scara larga poate dura cativa ani , deoarece se fac progrese si optimizari suplimentare in tehnologia bateriilor cu grafen.
Tehnologia sculelor electrice cu grafen este inca in faza incipienta a dezvoltarii sale, asa ca nu este folosita in mod obisnuit.
Cu toate acestea, CAT Power Tools a dezvoltat baterii cu grafen. Aceste baterii CAT GX5 18V 5.0Ah Grafen sunt baterii de mare capacitate.
Bateriile cu grafen
Polimerul de grafen este integrat in catodul celulelor bateriei pentru a obtine performante imbunatatite ale bateriei.
CAT a lansat cateva noi scule electrice de 18 V pentru a se asocia cu bateriile GX5. In prezent, aceste instrumente de 18 V sunt singurele scule electrice compatibile cu bateria cu grafen.
In acest moment, CAT este singurul producator de scule electrice cu o baterie cu grafen.
Acum, ca tehnologia este disponibila, ne intrebam daca vom incepe sa vedem mai multe marci care produc o baterie similara?
