Napjainkban még nem a grafén akkumulátorok táplálják az elektronikai eszközök többségét, de egyre több szakember állítja ezek lehetnek azok az akkumulátorok, amelyek helyettesíteni fogják a például minden okos telefonban is megtalálható lítium-ion akkumulátorokat.
Már a jelenleg is használt akkumulátorok grafén réteggel történő kiegészítésében elvégzett kutatások és kísérletek is szép eredményeket mutatnak. A csupán egyetlen atom vastagságú grafén réteggel kiegészített akkumulátorok töltési ideje csökken, nagyobb mennyiségű energiát képesek tárolni, de még a bekerülési áruk is csökken.
A laboratóriumi vizsgálatok során a "NanoGraf" grafén akkumulátorai 50 százalékkal hosszabb üzemidőt produkáltak a hagyományos lítium-ion akkumulátorokkl szemben. Ezzel együtt arányosan 25 százalékkal kisebb ökológiai lábnyomot hagynak továbbá a grafén akkumulátorok súlya is fele a jelenleg is használakénál.
Az akkumulátorok alkotó részeinek illetve alapanyagainak elsődleges forrásai a kémia tudomány területéről származnak, ahogyan korábban felismerték a lítuim előnyeit a szilíciummal szemben előbbi nagyobb elektromos kapacitással rendelkezik. Úgy a lítiumnak csak előnyei voltak korábbi verseny társaihoz képest, de hátrányai is. Más anyagokhoz képest viszonyított vezető képessége gyenge illetve a feszültség leadásakor hajlamos deformálódni, megrepedni.
A kutatók emiatt próbálták a lítiumok különféle anyagokkal vegyíteni többeközött grafénnel. A lítium grafénnel illetve más kapcsolódó nanoanyagokkal, grafén oxidokkal történő keverése vagy bevonása ezekre a problémákra nyújt megoldást. A grafén kiváló vezető képessége teszi lehetővé az áram szabad folyását továbbá szilárdsága hozzájárul a lítium formájának hosszutávú megőrzéséhez.
Összegezve a grafén akkumulátorok nagyobb áram erőséggel is elbírnak. Kevésbé környezet károsítóak, szilárdabbak, gyorsabban tölthetőek, de élettartamuk is nagyban lekörözi az elődökét. A gafén akkumulátorok lehetséges előnyei nem kerülték el az elektromos autógyártók figyelmét sem. Az elektromos autók energia forrásaként megjelenő grafén akkumulátorokra azonban még várni kell, hiszen ezek hatalmas a korábbiakéhoz képest jelentősen nagyobb töltés vonzata komoly megterhelést jelentene a városok elektromos infrastruktúrájának.
Amennyiben a téma felkeltette az érdeklődésedet számos dokumentumot érhetsz el az Óbudai Egyetem Egyetemi Könyvtárának nyomtatott és digitális állományiban.
Online Források:
Haegyeom Kim - All-graphene-battery: bridging the gap between supercapacitors and lithium ion batteries. Scientific Reports. 6/13/2014, p1-8. 8p. ISSN: 2045-2322
Liu Wen - A low overpotential sodium/fluorinated graphene battery based on silver nanoparticles as catalyst. Journal of Colloid & Interface Science. Apr2020, Vol. 565, p70-76. 7p. ISSN: 0021-9797
Li Yong - Nano energy system model and nanoscale effect of graphene battery in renewable energy electric vehicle. Renewable & Sustainable Energy Reviews. Mar2017, Vol. 69, p652-663. 12p. ISSN: 1364-0321
Chen Hao - Ultrafast Ultrafast all-climate aluminum-graphene battery with quarter-million cycle life. Science Advances. Dec2017, Vol. 3 Issue 12, p1-8. 8p. ISSN: 2375-2548
Gao Feng - Easy synthesis of MnO–graphene hybrids for high-performance lithium storage. Carbon. Jan2015, Vol. 81, p852-852. 1p. ISSN: 008-6223
Jingshi Wang - Scalable and High-Performance Graphene/Graphite Nanosheet Composite Anode for Lithium Ion Batteries via Jet Cavitation. Energy Technology. Oct2020, Vol. 8 Issue 10, p1-6. 6p. ISSN: 2194-4288
Lavagna Luca - Graphene and Lithium-Based Battery Electrodes: A Review of Recent Literature. Energies (19961073). Sep2020, Vol. 13 Issue 18, p4867. 1p. ISSN: 1996-1073
Köse Hilal - Reduced graphene oxide supported tin oxide-boron oxide flexible paper anodes for Li-ion batteries. Turkish Journal of Chemistry. 2019, Vol. 43 Issue 5, p1244-1257. 14p.ISSN1300-0527
Zhou, Xiangyang - Reduced graphene oxide@CoSe2 interlayer as anchor of polysulfides for high properties of lithium–sulfur battery. Journal of Materials Science. Jul2019, Vol. 54 Issue 13, p9622-9631. 10p. 1 Color Photograph, 1 Black and White Photograph, 3 ISSN: 0022-2461
Wang, Zhen - Graphene modified Li1.2Ni0.133Co0.133Mn0.534O2 cathode material for high capacity lithium-ion batteries. Journal of Applied Electrochemistry. Nov2018, Vol. 48 Issue 11, p1273-1283. 11p. 2 Black and White Photographs, 1 Diagram, 4 Charts, 6 Graphs. ISSN: 0021-891X
