Батерия Графен за електрическо превозно средство

Мнозина смятат, че бъдещето на автомобилната индустрия е зад електрическите коли. В чужбина, има сметки, на която част от годината продажба на автомобили трябва да бъдат или хибриди или работят на ток, така че парите са инвестирани не само в рекламата на автомобили, но също така и в изграждането на бензиностанции.

Въпреки това, много хора все още чакат електрическите автомобили да се превърнат в истински съперници на традиционните автомобили. Или може би това ще бъде, когато времето за зареждане намалява и живота на батерията се увеличава? Вероятно в това човечество графенните акумулатори ще помогнат.

Какво представлява графенът?

Революционният материал на новото поколение, най-лекият и най-силен, най-електропроводимият, е всичко за графен, който не е нищо повече от двумерна въглеродна решетка с дебелина един атом. Създателите на графен, Константин Новоселов и Андрей Гейм, получи Нобеловата награда. Обикновено между откриването и началото на практическото използване на това откритие на практика отнема много време, понякога дори десетки години, но графенът не страда от такава съдба. Може би това се дължи на факта, че Новоселов и Играта не крият технологията на своето производство.

Те не само разказаха на света за това, но и показаха: има видео на YouTube, където Константин Новоселов разказва подробно за тази технология. Следователно, може би скоро ще можем дори да направим графенови батерии със собствените си ръце.

дизайн

Опитите да се използва графен са практически във всички области на науката. Той го опита в слънчеви батерии, слушалки, калъфи и дори се опита да лекува рак. Обаче в момента едно от най-обещаващите и необходими неща за човечеството е графенна батерия. Спомнете си, че с такова неоспоримо предимство като евтино и екологосъобразно гориво, електрическите автомобили имат сериозен недостатък - относително малка максимална скорост и резерв на мощност не повече от триста километра.

Решаването на проблема

Батерията на графена работи по същия принцип като оловото с алкален или киселинен електролит. Този принцип е електрохимична реакция. Съгласно устройството, батерията с графени е подобна на литиево-йонна батерия със солиден електролит, в която катодът е въглищен кокс, който е близък до състава на чист въглерод.

Но вече между инженерите, които разработват графинови акумулатори, съществуват две фундаментално различни посоки. В Съединените щати учените предложиха да се направи катод от пластини с графин и силиций и анода от класическия литий кобалт. Руските инженери намериха друго решение. Токсичната и скъпа литиева сол може да бъде заменена с по-екологичен и евтин магнезиев оксид. Капацитетът на акумулатора се увеличава във всеки случай чрез увеличаване на скоростта на преминаване на йони от един електрод към друг. Това се постига благодарение на факта, че графенът има висок индекс на електрическа пропускливост и способност за натрупване на електрически заряд.

Мненията на учените за иновациите са разделени: руските инженери твърдят, че графените батерии имат капацитет два пъти повече от литиево-йонните батерии, но чуждестранните им колеги твърдят, че на десет.

Графитните акумулатори стартират в масово производство през 2015 г. Например това е испанската компания Graphenano. Според производителя използването на тези батерии в електрически автомобили на логистични сайтове показва реалните практически възможности на батерията с графинов катод. За пълно зареждане е необходимо само осем минути. Максималната дължина на хода също е в състояние да увеличи графенните акумулатори. Зареждането на 1000 км вместо на триста - това е, което Графенано Корпорейшънът иска да предложи на потребителите.

Испания и Китай

С Graphenano китайската компания Chint, която купи дял от 10% в испанската корпорация за 18 милиона евро, сътрудничи. Съвместните фондове ще бъдат използвани за изграждане на фабрика с двадесет производствени линии. Проектът вече е получил около 30 милиона инвестиции, които ще бъдат инвестирани в инсталиране на оборудване и наемане на служители. Според първоначалния план, централата трябваше да започне да произвежда около 80 милиона батерии. В началния етап основният пазар трябва да бъде Китай, а след това се планира да започне доставки до други държави.

На втория етап Чинт е готов да инвестира 350 млн. Евро за изграждането на друго предприятие, което ще има около пет хиляди служители. Тези цифри не са изненадващи, като се има предвид, че общият доход ще бъде около три милиарда евро. Освен това, Китай, известен със своите екологични проблеми, ще получи екологосъобразно и евтино "гориво". Въпреки това, както можем да видим, в допълнение към силните изявления, светлината не вижда нищо, само тестови модели. Въпреки че корпорацията Volkswagen обяви също намерението си да сътрудничи с Graphenano.

Очаквания и реалност

В двора през 2017 г., което означава, че Graphenano занимава с "масивен" производство на батерии в продължение на две години, но по пътя да се срещнат електрически автомобил - рядкост не само за Русия. Всички характеристики и данни, публикувани от корпорацията, са доста неясни. Като цяло, те не надхвърлят общоприетите теоретични идеи за това какви параметри трябва да имат батерия тип графен за електрическо превозно средство.

Освен това досега всичко, което беше представено на потребителите и инвеститорите, е само компютърни модели, няма реални прототипи. Добавянето на проблеми и фактът, че графенът - материал, който е много скъп в производството. Въпреки силните изявления на учените за това как може да бъде "отпечатано на коляното", на този етап може да се намали само цената на определени компоненти.

Графен и световния пазар

Поддръжниците на всички теории за конспирацията ще кажат, че появата на такава кола не е от полза за никого, защото тогава петролът ще отиде на заден план, което означава, че приходите от добива му ще бъдат намалени. Най-вероятно обаче инженерите са срещнали някои проблеми, но не искат да я рекламират. Думата "графен" вече се чува, мнозина го считат материал на бъдещето, така че може би учените не искат да развалят славата си.

Проблеми в развитието

Възможно е обаче материалът да е наистина иновативен, така че подходът изисква подходящ. Може би батериите, използващи графен, трябва да бъдат фундаментално различни от традиционните литиево-йонни или литиево-полимерни.

Има още една теория. Corporation Graphenano каза, че новите батерии се зареждат само за осем минути. Специалистите потвърждават, че е наистина възможно, само източникът на енергия трябва да бъде най-малко един мегават, което е възможно при тестови условия в завода, но не и у дома. Изграждането на достатъчен брой бензиностанции с този капацитет ще струва много пари, цената на една презареждане ще бъде доста висока, така че една графенна батерия за кола няма да донесе никаква полза.

Практиката показва, че революционните технологии са вградени в световния пазар от дълго време. Необходимо е да се извършат много тестове, за да се гарантира безопасността на продукта, така че появата на нови технологични устройства понякога се забавя от много години.