با کمک گرافن تولید شد

باتری نانویی دوام ۵ برابر بیشتری نسبت به باتری‌های دیگر دارد

یک شرکت خارجی با استفاده از گرافن باتری به نام «آپولو اولترا» ساخته که تقریبا ۵ برابر بیشتر از باتری‌های معمولی عمر داشته و سرعت شارژ آن نیز بسیار بالاست.

کد خبر: ۹۸۱۵۳۳

يکشنبه - ۱۴ آذر ۱۴۰۰ / December 05, 2021

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، شرکتی به نام الکجت (Elecjet) موفق به ساخت باتری گرافنی شده است. این باتری مبتنی بر گرافن سریع شارژ می‌شود. آزمایش روی باتری آپولو اولترای جدید الکجت نشان می‌دهد که این باتری می‌تواند ظرفیت ۱۰۰۰۰ میلی‌آمپر ساعتی خود را در نیم ساعت به راحتی شارژ کند. این در حالی است که بیشتر باتری‌های موجود با این ظرفیت، چند ساعت طول می‌کشد تا کاملاً شارژ شوند. عملکرد آپولو اولترا تا حدودی به داشتن یک شارژر ۱۰۰ واتی متکی است، که حاوی کاتد گرافنی است.

به طور خلاصه، یک باتری دارای دو محفظه اصلی است که توسط یک غشای متخلخل از هم جدا شده‌اند. وقتی باتری را شارژ می‌کنید، الکترون‌ها از یک محفظه به محفظه دیگر مهاجرت می‌کنند. غشا از رانش الکترون‌ها به سمت محل اولیه خود در سمت شروع، جلوگیری می‌کند. هنگامی که مدار باتری توسط ابزاری که به انرژی نیاز دارد تکمیل می‌شود، آن الکترون‌ها مسیر بازگشتی را طی خواهند کرد. بنابراین، الکترون‌ها از طریق تمام حلقه‌هایی که به آن‌ها نیاز دارند می‌گذرند تا به نقطه شروع خود بازگردند، بنابراین جریان الکتریکی فوق‌العاده‌ای را ایجاد می‌کنند که ادوات الکترونیکی به آن نیاز دارند.

اکنون، این الکترون‌ها به جایی برای ماندن در هر دو طرف نیاز دارند. به طور سنتی، طرف آند با بار منفی باتری لیتیوم یونی از گرافیت استفاده می‌کند. آند سمتی است که هنگام شارژ باتری، الکترون‌ها را به سمت خود می‌کشد.

گرافن یک لایه تک مولکولی از گرافیت است. با توجه به این ساختار، گرافن حتی از گرافیت پایدارتر است. گرافن یک شبکه منحصربه‌فرد برای الکترون‌ها فراهم می‌کند که در بالا و پایین قرار بگیرند. گرافن می‌تواند ۷۰ درصد رساناتر از مس باشد که به طور جدی عملکرد شارژ باتری را بهبود می‌بخشد.

از آنجایی که گرافن پایدارتر از گرافیت است، بسیار کندتر تجزیه می‌شود. همانطور که یک باتری را شارژ و تخلیه می‌کنید، محیط‌هایی که الکترون‌ها را در آند و کاتد نگه می‌دارند، دچار زوال ساختاری می‌شوند. اتم‌های کربن موجود در گرافن دارای پیوند‌های بسیار محکمی هستند که به گفته الکجت، گرافن به باتری آپولو اولترا امکان بیش از ۲۵۰۰ چرخه شارژ/دشارژ می‌دهد، در حالی که این مقدار در باتری‌های معملی ۵۰۰ چرخه است. این موضوع شاید در طول استفاده روزمره دیده نشود، اما افزایش ۵ برابری دوام باتری می‌تواند به خوبی در طول زمان احساس شود.

آپولو اولترا چهارمین باتری گرافنی الکجت است، اما نشانه‌های اندکی از حرکت‌های مشابه دیگر سازندگان وجود دارد. شارژ سریع مبتنی بر گرافن در حال رسیدن به نقطه‌ای است که می‌تواند مزیت رقابتی قابل توجهی ایجاد کند. گسترش این فناوری به این بستگی دارد که شرکت‌های دیگر این مزیت را تشخیص دهند و شروع به گنجاندن آن در محصولات خود کنند. حتی زمانی که این تصمیم گرفته شود، ممکن است چند سال طول بکشد تا بازیکنان کوچک این راهبرد را اجرا کنند.

گرافن سال‌ها مورد مطالعه قرار گرفته و امید‌های زیادی نسبت به آن وجود دارد. پیشرفت‌ها در فناوری باتری بسیار اندک است، بنابراین زمانی که واقعاً وارد بازار شوند، هیجان‌انگیز خواهند بود.