Grafenová baterie pro elektrické vozidlo

Mnozí věří, že budoucnost automobilového průmyslu je za elektromobily. V zahraničí existují účty, na nichž se musí část roku prodeje automobilů buď hybridy nebo běží na elektřinu, takže jsou peníze investovány nejen v reklamě na automobily, ale také při výstavbě čerpacích stanic.

Mnoho lidí však stále čeká, aby se elektrické automobily staly skutečnými konkurenty tradičních automobilů. Nebo to možná bude, když se doba nabíjení sníží a životnost baterie se zvětší? Pravděpodobně v tomto lidstvu pomohou akumulátory graphenu.

Co je grafen?

nová generace revoluční materiálu, nejlehčí a nejodolnější, nejvíce elektricky vodivý - je to všechno o grafenu, který není větší než dvourozměrné mřížky uhlíku jen jeden atom mm. Tvůrci graphenu, Konstantina Novoselova a Andrey Geim, získala Nobelovu cenu. Obvykle mezi objevem a začátkem praktického využití tohoto objevu trvá v praxi dlouhou dobu, někdy i desítky let, ale graphene netrpěl takovým osudem. Možná je to kvůli tomu, že Novoselov a Game neskrývaly technologii své produkce.

Nejen to řekli světu, ale také ukázali: na YouTube je video, kde Konstantin Novoselov podrobně vypráví o této technologii. Proto možná brzy budeme moci dokonce vyrobit grafénové baterie s vlastními rukama.

Vývoj

Pokusy o použití grafenu byly prakticky ve všech oblastech vědy. Vyzkoušel to v solárních bateriích, sluchátkách, pouzdrech a dokonce se pokusil léčit rakovinu. V současné době je ale jedna z nejslibnějších a nejdůležitějších věcí pro lidstvo grafénová baterie. Připomeňme si, že s takovou nespornou výhodou jako levné a ekologické palivo mají elektrické vozy vážnou nevýhodu - relativně malou maximální rychlost a rezervní výkon nepřesahující tři sta kilometrů.

Řešení problému

Baterie grafenu pracuje na stejném principu jako olovo s alkalickým nebo kyselým elektrolytem. Tento princip je elektrochemická reakce. Podle zařízení pro baterie je podobný lithium grafenu iontů pevným elektrolytem, ​​přičemž katoda je koks, v blízkosti složením čistého uhlíku.

Nicméně již nyní mezi inženýry, kteří vyvíjejí grafénové akumulátory, existují dva zásadně odlišné směry. Ve Spojených státech navrhli vědci výrobu katody z desek grafenu a křemíku prokládaných a anody z klasického lithného kobaltu. Ruské inženýry našly jiné řešení. Toxická a nákladná lithiová sůl může být nahrazena ekologičtějším a levnějším oxidem hořečnatým. Kapacita akumulátoru se v každém případě zvyšuje zvýšením rychlosti průchodu iontů z jedné elektrody na druhou. Toto je dosaženo díky tomu, že grafen má vysoký index elektrické propustnosti a schopnost akumulovat elektrický náboj.

Názory jsou rozdílné učence na inovace: ruští konstruktéři tvrdí, že grafen baterie mají kapacitu dvakrát více než lithium-ion, ale jejich zahraniční kolegové říkají, že v deset.

V hromadné výrobě jsou v roce 2015 zavedeny grafénové akumulátory. Jedná se například o španělskou společnost Graphenano. Podle výrobce je použití těchto baterií v elektrických vozidlech na logistických místech skutečné praktické možnosti baterie s grafenovou katodou. Pro úplné nabití to trvá jen osm minut. Maximální délka běhu je také schopna zvýšit grafenové akumulátory. Nabíjení 1000 km namísto tří set - to chce společnost Graphenano Corporation nabídnout spotřebitelům.

Španělsko a Čína

Společnost Graphenano spolupracovala s čínskou společností Chint, která koupila 10% podíl ve španělské společnosti za 18 milionů eur. Společné fondy budou použity k vybudování továrny s dvaceti výrobními linkami. Projekt již získal přibližně 30 milionů investic, které budou investovány do instalace zařízení a najímání zaměstnanců. Podle původního plánu měla závod začít vyrábět asi 80 milionů baterií. V počáteční fázi by měl být hlavním trhem Čína a poté bylo plánováno zahájení dodávek do jiných zemí.

Ve druhé fázi je Chint připraveni investovat 350 milionů eur na výstavbu dalšího závodu, který bude mít asi pět tisíc zaměstnanců. Takové údaje nejsou překvapivé, protože celkový příjem činí přibližně tři miliardy eur. Kromě toho bude Čína, známá svými problémy v oblasti životního prostředí, poskytována ekologicky šetrné a levné "palivo". Nicméně, jak můžeme vidět, navíc k hlasitým prohlášením světlo nevidělo nic, jen zkušební modely. I když společnost Volkswagen také oznámila svůj záměr spolupracovat s firmou Graphenano.

Očekávání a realita

Ve dvoře v roce 2017, což znamená, že Graphenano zabývající se „masivní“ výrobu baterií po dobu dvou let, ale na cestě ke splnění auto na elektrický pohon - raritou nejen pro Rusko. Všechny vlastnosti a údaje vydané společností jsou poměrně nejasné. Obecně platí, že nepřekračují obecně přijaté teoretické představy o tom, jaké parametry by měly mít grafénovou baterii pro elektrické vozidlo.

Navíc je zatím vše, co bylo prezentováno spotřebitelům a investorům, pouze počítačové modely, žádné skutečné prototypy. Přidání problémů a skutečnost, že grafen - materiál, který je ve výrobě velmi nákladný. Navzdory hlasitým výrokům vědců o tom, jak lze "vytisknout na koleno", lze v této fázi snížit pouze náklady na určité součásti.

Grafen a světový trh

Podporovatelé říkají nejrůznější konspirační teorie, že nikdo ziskový vznik takového vozu, protože pak olej jde do pozadí, a tím snížit a příjmy z její produkce. Nicméně, s největší pravděpodobností, inženýři narazili na některé problémy, ale nechtějí inzerovat. Slovo "graphene" je nyní vyslyšeno, mnozí to považují materiál budoucnosti, tak snad vědci nechtějí zkazit jeho slávu.

Problémy ve vývoji

Může se však stát, že materiál je skutečně inovativní, takže přístup vyžaduje vhodný přístup. Možná, že baterie používající grafen by se měly zásadně lišit od tradičních lithium-iontových nebo lithiových polymerů.

Existuje ještě jedna teorie. Společnost Graphenano uvedla, že nové baterie jsou nabíjeny za pouhých osm minut. Odborníci potvrzují, že je to opravdu možné, pouze zdroj energie by měl být alespoň jeden megawatt, což je možné v testovacích podmínkách v závodě, ale ne doma. Výstavba dostatečného počtu čerpacích stanic s touto kapacitou bude stát spousta peněz, cena jednoho dobíjení bude poměrně vysoká, takže grafenová baterie pro vůz nepřinese žádnou výhodu.

Praxe ukazuje, že revoluční technologie jsou dlouhodobě vestavěny na světový trh. Je nutné provést řadu testů, aby byla zajištěna bezpečnost výrobku, takže vznik nových technologických zařízení je někdy zpožděn po mnoho let.