Tehnologia bateriilor pentru smartphone-uri este destul de bună în zilele noastre. Dar dacă există un lucru de care iubitorii de gadgeturi nu se vor putea sătura niciodată este promisiunea unei durate de viață mai bune a bateriei. Nu ar fi grozav dacă telefoanele noastre ar dura două sau trei zile întregi de utilizare intensă cu o singură încărcare? Ce ziceți de o săptămână întreagă? Cu bateriile cu grafen, s-ar putea ca acest lucru să nu fie un vis atât de irealizabil.

Ghidul cumpărătorului: Cele mai bune powerbanks pe care le puteți cumpăra

Baterii cu grafen nu alimentează încă smartphone-urile și alte gadgeturi, dar tehnologia progresează. În viitor, grafenul ar putea fi materialul care să înlocuiască bateriile litiu-ion pe care industria tehnologică a devenit atât de dependentă timp de decenii.

Am mai scris despre grafen de câteva ori aici, la Android Authority. Pare a fi una dintre acele tehnologii cu o grămadă de promisiuni, dar care este perpetuu după colț. Deși suntem încă departe de comercializarea tehnologiilor cu grafene, inclusiv a bateriilor, este totuși ceva ce merită ținut în atenție.

Iată tot ce trebuie să știți despre bateriile cu grafene.

Ce este o baterie cu grafene?

Înainte de a aprofunda bateria cu grafene, merită să recapitulăm rapid ce este grafenul și cum funcționează.

Scurt, grafenul este o compoziție de atomi de carbon strâns legați într-o structură hexagonală sau în formă de fagure de miere. Ceea ce face ca grafenul să fie atât de unic este faptul că această structură are o grosime de doar un strat atomic, ceea ce face, în esență, ca o foaie de grafen să fie bidimensională. Această structură 2D produce proprietăți foarte interesante, inclusiv o conductivitate electrică și termică excelentă, o flexibilitate ridicată, o rezistență ridicată și o greutate redusă. Ceea ce ne interesează în mod deosebit este conductivitatea electrică și termică, care este, de fapt, superioară cuprului – cel mai conductiv element metalic.

Supercapacitorii permit baterii care durează mult mai mult și se încarcă aproape instantaneu

Când vine vorba de baterii, capacitățile grafenului pot fi folosite în mai multe moduri. Utilizarea ideală a grafenului ca baterie este cea de „supercapacitor”. Supercapacitorii stochează curentul la fel ca o baterie tradițională, dar se pot încărca și descărca incredibil de rapid.

Trucul nerezolvat cu grafenul este cum să se fabrice în masă, din punct de vedere economic, foile super-subțiri pentru a fi utilizate în baterii și alte tehnologii. Costurile de producție sunt prohibitive în acest moment, dar cercetarea contribuie la transformarea bateriilor cu grafen în realitate.

În 2017, Samsung a anunțat o descoperire cu „bila de grafen”. Deși nu am mai auzit nimic de atunci. Mai recent, s-a aflat că Telsa ar fi, de asemenea, interesată de această tehnologie pentru bateriile auto.

Grafenul vs litiu-ion

La fel ca și bateriile litiu-ion (Li-ion), celulele cu grafen utilizează două plăci conductoare acoperite cu un material poros și imersate într-o soluție de electrolit. Dar, deși alcătuirea lor internă este destul de asemănătoare, cele două baterii oferă caracteristici diferite.

Grafenul oferă o conductivitate electrică mai mare decât bateriile litiu-ion. Acest lucru permite încărcarea mai rapidă a celulelor care pot furniza și curenți foarte mari. Acest lucru este deosebit de util pentru bateriile auto, de exemplu, sau pentru încărcarea rapidă de la dispozitiv la dispozitiv. Conductivitatea termică ridicată înseamnă, de asemenea, că bateriile funcționează mai rece, prelungindu-și durata de viață chiar și în carcase înguste, cum ar fi un smartphone.

Baterii cu grafenă sunt, de asemenea, mai ușoare și mai subțiri decât celulele litiu-ion actuale. Acest lucru înseamnă dispozitive mai mici și mai subțiri sau capacități mai mari fără a necesita spațiu suplimentar. Nu numai atât, dar grafenul permite capacități mult mai mari. Litiul-ion stochează până la 180Wh de energie pe kilogram, în timp ce grafenul poate stoca până la 1.000Wh pe kilogram.

În sfârșit, grafenul este mai sigur. În timp ce bateriile litiu-ion au un record de siguranță foarte bun, au existat câteva incidente majore care au implicat produse defecte. Supraîncălzirea, supraîncărcarea și perforarea pot provoca dezechilibre chimice de fugă în bateriile li-ion care duc la incendii. Grafenul este mult mai stabil, mai flexibil și mai puternic și este mai rezistent la astfel de probleme.

Nu trebuie să aveți una sau alta, totuși. Bateriile Li-ion pot folosi grafenul pentru a îmbunătăți performanța conductorului catodic. Aceștia sunt cunoscuți sub numele de hibrizi grafenă-oxid de metal. Bateriile hibride au ca rezultat o greutate mai mică, timpi de încărcare mai rapizi, o capacitate de stocare mai mare și o durată de viață mai mare decât bateriile actuale. Primele baterii cu grafen de calitate pentru consumatori vor fi probabil baterii hibride.

Ce înseamnă bateriile cu grafen pentru smartphone-uri

Futurele smartphone-uri care încarcă celule de alimentare cu grafen ar prezenta beneficiile prezentate mai sus. Telefoanele s-ar încărca și mai rapid (vedeți rezultatele obținute atunci când am testat un powerbank cu grafene în videoclipul din partea de sus a acestui articol), durata de viață a bateriei ar dura cu ușurință o zi sau două, dacă nu chiar mai mult, iar dispozitivele ar putea fi mai subțiri și mai ușoare.

Mutarea la grafene ar putea oferi o capacitate de 60% sau mai mare în comparație cu o baterie litiu-ion de aceleași dimensiuni. Combinate cu o disipare mai bună a căldurii, bateriile mai reci vor prelungi și durata de viață a dispozitivelor. Nu va mai fi nevoie să plătiți pentru înlocuiri costisitoare de baterii după câțiva ani pentru a vă menține vechile dispozitive performante în condiții optime.

Nu ratați: Cum să prelungești durata de viață a bateriei telefonului tău cu Android

Baterii cu grafenă ar permite smartphone-urilor să fie mai subțiri sau să ofere o capacitate mai mare a bateriei, păstrând proporțiile actuale. Există, de asemenea, implicații interesante pentru încărcarea rapidă de la dispozitiv la dispozitiv. Cu baterii capabile să suporte curenți foarte mari și timpi de reîncărcare și descărcare extrem de rapizi, gadgeturile s-ar putea încărca între ele la viteze super-rapide.

Deși tehnologia bateriilor cu grafen rămâne la câțiva ani distanță, este o perspectivă tentantă pentru viitoarele smartphone-uri, gadgeturi, vehicule electrice și multe altele. Este una pe care trebuie să o urmărim cu atenție.

.