Batteritekniken för smarta telefoner är ganska bra nuförtiden. Men om det finns en sak som prylälskare aldrig kan få nog av så är det löftet om bättre batteritid. Skulle det inte vara fantastiskt om våra telefoner klarade två eller tre hela dagars intensiv användning med bara en enda laddning? Vad sägs om en hel vecka? Med grafenbatterier kanske detta inte är en sådan önskedröm.

Köpsguide: De bästa powerbanks du kan köpa

Grafenbatterier driver inte smartphones och andra prylar ännu, men tekniken går framåt. I framtiden kan grafen vara det material som ersätter de litiumjonbatterier som teknikindustrin har blivit så beroende av i årtionden.

Vi har skrivit om grafen några gånger tidigare här på Android Authority. Det verkar vara en av de där teknikerna med massor av löften men som ständigt är precis runt hörnet. Även om vi fortfarande är en bit ifrån kommersialiseringen av grafenteknik, inklusive batterier, är det fortfarande något som är väl värt att ha på radarn.

Här är allt du behöver veta om grafenbatterier.

Vad är ett grafenbatteri?

För att gå in på grafenbatterier är det värt att snabbt sammanfatta vad grafen är och hur det fungerar.

Grafen är kortfattat en sammansättning av kolatomer som är tätt bundna i en sexkantig eller honeycomb-liknande struktur. Det som gör grafen så unikt är att denna struktur bara är ett atomlager tjockt, vilket i huvudsak gör ett grafenark tvådimensionellt. Denna 2D-struktur ger mycket intressanta egenskaper, bland annat utmärkt elektrisk och termisk ledningsförmåga, hög flexibilitet, hög hållfasthet och låg vikt. Det vi är särskilt intresserade av är den elektriska och termiska ledningsförmågan, som faktiskt är överlägsen koppar – det mest ledande metallelementet.

Superkondensatorer möjliggör batterier som räcker mycket längre och som laddas nästan omedelbart

När det gäller batterier kan grafenets möjligheter användas på flera olika sätt. Den ideala användningen av grafen som batteri är som en ”superkondensator”. Superkondensatorer lagrar ström precis som ett traditionellt batteri men kan ladda och ladda ur otroligt snabbt.

Det olösta tricket med grafen är hur man ekonomiskt ska kunna masstillverka de supertunna skivorna för användning i batterier och annan teknik. Produktionskostnaderna är för närvarande oöverkomligt höga, men forskningen bidrar till att göra grafenbatterier till verklighet.

Redan 2017 tillkännagav Samsung ett genombrott med sin ”grafenboll”. Fast vi har inte hört något mer sedan dess. Nyligen kom det fram att Telsa också uppges vara intresserade av tekniken för bilbatterier.

Grafen vs litiumjon

Samma som litiumjonbatterier (Li-ion) använder grafenceller två ledande plattor som är belagda med ett poröst material och nedsänkta i en elektrolytlösning. Men även om deras inre uppbyggnad är ganska likartad erbjuder de två batterierna olika egenskaper.

Grafen erbjuder högre elektrisk ledningsförmåga än litiumjonbatterier. Detta möjliggör snabbare laddningsceller som också kan leverera mycket höga strömmar. Detta är särskilt användbart för exempelvis bilbatterier eller snabb laddning från enhet till enhet. Hög värmeledningsförmåga innebär också att batterierna går svalare, vilket förlänger deras livslängd även i trånga höljen som en smartphone.

Grafenbatterier är också lättare och smalare än dagens litiumjonceller. Detta innebär mindre, tunnare enheter eller större kapacitet utan att kräva extra utrymme. Inte bara det, utan grafen möjliggör mycket högre kapacitet. Litiumjon lagrar upp till 180Wh energi per kilo medan grafen kan lagra upp till 1 000Wh per kilo.

För det sista är grafen säkrare. Även om litiumjonbatterier har en mycket god säkerhetsstatistik har det inträffat några större incidenter med felaktiga produkter. Överhettning, överladdning och punktering kan orsaka en skenande kemisk obalans i litiumjonbatterier som leder till brand. Grafen är mycket stabilare, flexiblare och starkare och är mer motståndskraftig mot sådana problem.

Man behöver dock inte ha det ena eller det andra. Li-ion-batterier kan använda grafen för att förbättra katodledarens prestanda. Dessa är kända som hybrider av grafen och metalloxid. Hybridbatterier resulterar i lägre vikt, snabbare laddningstider, större lagringskapacitet och längre livslängd än dagens batterier. De första grafenbatterierna av konsumentkvalitet kommer sannolikt att vara hybrider.

Vad grafenbatterier innebär för smartphones

Framtida smartphones som packar grafenkraftceller skulle uppvisa de fördelar som beskrivs ovan. Handdatorer skulle laddas ännu snabbare (kolla in resultaten när vi testade en grafenkraftbank i videon högst upp i artikeln), batteritiden skulle lätt räcka en dag eller två, om inte längre, och enheterna skulle kunna vara tunnare och lättare.

Övergången till grafen skulle kunna erbjuda 60 % eller mer kapacitet jämfört med ett litiumjonbatteri av samma storlek. I kombination med bättre värmeavledning kommer svalare batterier också att förlänga enheternas livslängd. Du kommer inte att behöva betala för dyra batteribyten efter ett par år för att hålla dina gamla enheter i toppskick.

Missa inte: Hur du förlänger batteritiden för din Android-telefon

Grafenbatterier skulle göra det möjligt för smartphones att vara tunnare eller erbjuda mer batterikapacitet samtidigt som de behåller sina nuvarande proportioner. Det finns också intressanta konsekvenser för snabb laddning från enhet till enhet. Med batterier som kan stödja mycket höga strömmar och mycket snabba uppladdnings- och urladdningstider skulle prylar kunna ladda varandra med supersnabba hastigheter.

Och även om grafenbatteritekniken fortfarande ligger några år framåt i tiden är det ett lockande perspektiv för framtida smarttelefoner, prylar, elbilar och mycket annat. Det är något att hålla ett öga på.