Graphenbatterie - Der Tesla von morgen?

Eine Graphenbatterie ist eine neuartige Batterie aus Graphen, einem Kohlenstoffatom in einem Wabenmusterblatt. Es geht das Gerücht, dass Tesla an einer Auto-Graphen-Batterie arbeitet, die fünfmal schneller sein kann als eine normale Batterie.

Da Elektroautos immer mehr Marktanteile gewinnen, erfolgt die Implementierung der neuen Batterietechnologie, um den Umfang und die Effizienz zu verbessern. Graphenbatterie ist eine der neuen Technologien, die auf Elektrofahrzeuge angewendet werden können.

Ist eines der größten Probleme von Elektroautos mit der Batterie groß und schwer. Diese Batterien müssen eine lange Zeit zum Aufladen haben und keine Energie mehr haben, und zwar schnell. Um dieses Problem zu lösen, suchen viele Menschen nach einer Graphenbatterie als Lösung. Im vergangenen Jahr hat ein Student an der Universität von Sussex, der eine neue Art von Graphenbatterie entwickelt hat, möglicherweise die Landschaft der Elektroautos vollständig verändert. Graphenbatterien können auf viele verschiedene Arten zur Verbesserung der aktuellen Batterietechnologie eingesetzt werden, z. B. um eine längere Batterielebensdauer und -leistung zu erzielen.

Was ist Graphen?

Aufgrund der Struktur von Graphen und Graphen kann die Batterie eine höhere Leistung als herkömmliche Batterien liefern. Graphen durch zusammen die Kohlenstoffatome der Wabenstruktur. Die Graphenstruktur ist sehr dünn, im Grunde genommen zweidimensional.

Graphen ist Wärmeenergie und Leistung eines guten Leiters. Graphen ist eine chemische Inertheit mit großer Oberfläche, aber dennoch flexibel und sehr leicht. Graphen wird normalerweise als nachhaltig und umweltfreundlich angesehen und hat eine Reihe verschiedener Anwendungsmöglichkeiten.

Die hexagonale dünne Struktur von Graphen

Mit Elektronik ist normalerweise eine kleine effektive Masse verbunden, solange sie sich durch die feste Struktur befinden, was ihre Bewegung einschränkt. Dies ist, was sie mit allen anderen Partikeln um die Ergebnisse interagieren. Da die Graphenschicht zweidimensional ist, treten diese Wechselwirkungen mit den anderen Partikeln nicht auf, daher funktionieren die Elektronen in Graphen so, als ob keine Qualität funktioniert. Sie können sich schnell im Weltraum bewegen und sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.

Dieses einzigartige Verhalten, dass Graphen eine so hervorragende elektrische Leitfähigkeit aufweist, kann als Kupfer fast 35% leitend sein. Der elektronische Transport durch das Graphen ist 1000-mal besser als durch Silizium, was dazu beiträgt, dass Computer, die auf Graphen-Transistoren basieren, tausende Male schneller sind als das aktuelle Silizium -basiertes Computerpotential. Dies ist auch der Grund, warum Graphen immer eine minimale Leitfähigkeit beibehält.

Die Batterieanwendung von Graphen

Mit Graphen in Batterieanwendungen kann in Kombination die Leistung der Batterien erheblich verbessert werden. Die Batterieladung von Graphen ist perfekt für eine kürzere Zeit und eine hohe Energiespeicherkapazität. Batteriematerialien oder die Menge an Kohlenstoff in der Batterieelektrode korrelieren negativ mit der Lebensdauer der Batterie, aber Graphen kann die Leitfähigkeit verbessern, ohne dass Batterien in der gleichen Menge an Kohlenstoff verwendet werden müssen.

Graphen kann alle Aspekte der Batterie verbessern, wie z. B. Energiedichte und Struktur. Die herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien können zur Verbesserung auf eine Kombination aus Graphen und Batterie übertragen werden. Batterieanode kann Graphen hinzufügen, durch die elektrische Leitfähigkeit des Materials kann die Leistung der Batterie optimiert werden.

Kann auch die Batterie-Hybridmaterialien verbessern. Graphen und Vanadiumoxid können zusammen sein, um die Fähigkeit zum schnellen Laden und Entladen von Lithiumionenkathoden bereitzustellen. Verbundmaterial kann auch die Haltbarkeit des Ladezyklus und die Leitfähigkeit verbessern. Vanadiumoxid hat eine schlechte elektrische Leitfähigkeit, aber durch die Verwendung von Graphen als Oxid, das an das Gerüst gebunden werden kann, erzeugt es eine Art ausgezeichnete Kapazität und Leitfähigkeit der Mischung.

lithium-ionen-akkus können zur Verbesserung auch Graphen verwenden. lithiumeisenphosphat (LFP) -Batterien haben eine höhere Gesamtleistungsdichte als andere Lithiumionenbatterien, aber ihre Energiedichte war niedriger. Graphen kann verwendet werden, um die LFP-Kathode zu verbessern, eine Batterie leichter zu machen und eine größere Speicherkapazität zu erreichen. Die Ladegeschwindigkeit ist höher als bei normalen lithium-eisenphosphat-batterien. Viel schneller.

Die Kombination aus Graphenbatterie und Superkondensator kann die Effizienz der Reichweite von Elektroautos erheblich verbessern, und Elektroautounternehmen investieren in die Entwicklung von Autos mit Graphenbatterien.

Graphenbatterien in Elektroautos

Der neue Fortschritt der Graphenbatterie hat zur Entwicklung der Batterie geführt, als dies derzeit bei Lithium-Ionen-Batterien der Fall ist. Die spanische Batterie von Graphenano hat im vergangenen Jahr eine Graphen-Polymer-Batterie auf den Markt gebracht. Durch eine Ladung können Elektroautos 800 km weit fahren. Theoretisch kann die Batterieladung auch in wenigen Minuten erfolgen. Aufgrund seiner Graphenstruktur ist das Laden und Entladen des Akkus etwa 33-mal schneller als bei normalen lithium-ionen-akkus.

Fisker, betrieben von Henrik Fiske, ist vielleicht der größte Konkurrent. Der Erfolg von Tesla-Elektroautos sollte ursprünglich in den neuen Graphenbatterien FiskerEMotion für Elektroautos eingesetzt werden. Später jedoch der Plan für Lithium-Ionen-Batterien. Zwar wird Entscheidungsgraphen als Alternative in Elektrofahrzeugbatterien eingesetzt, doch Fisker sagte, das Unternehmen werde die Forschung an festen Graphenbatteriezellen fortsetzen.

Wenn Fisker sich für die Verwendung von Graphen in seinen Fahrzeugbatterien entscheidet, sind sie wahrscheinlich das erste Unternehmen, das dies tut. Das heißt, es ist nicht so, als würde Tesla am Rande sitzen, während andere Unternehmen den Fortschritt der Elektrofahrzeugtechnologie verfolgen. Wenn Batterien Graphen als transformative Technologie sind, wird Tesla in gewissem Maße die Möglichkeit seiner Verwendung anstreben.

Gleichzeitig wird die Forschung an Graphenbatterien fortgesetzt, so wie es Superkondensatoren mit Graphen tun können, und herkömmliche Batterien könnten in naher Zukunft wegfallen. Der Superkondensator besteht aus drei Schichten. Es hat zwei Graphenschichten und die mittlere Schicht ist eine Elektrolytschicht. Superkondensatorfolie ist sehr dünn und stabil und kann in sehr kurzer Zeit viel Energie freisetzen, was erforderlich ist, damit Elektrofahrzeuge zusätzliche Energie benötigen, um die Beschleunigung schnell zu erhöhen.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.