많은 사람들이 자동차 산업의 미래를전기차용. 해외에서는 연간 판매되는 자동차의 일부가 하이브리드 또는 전기로 작동해야한다는 청구서가 있으므로 이러한 자동차 광고뿐만 아니라 주유소 건설에도 돈이 투자됩니다.
그래도 많은 분들이 기다리고 계시는전기 자동차는 전통적인 자동차의 진정한 라이벌이 될 것입니다. 아니면 충전 시간이 줄어들고 배터리 수명이 길어지면 그럴까요? 아마도 그래핀 배터리가 인류에게 도움이 될 것입니다.
그래핀이란?
가장 혁신적인 신세대 소재,가볍고 강하며 가장 전기 전도성이 높습니다. 그래핀은 원자 1개 두께의 2차원 탄소 격자에 불과합니다. 그래핀을 만든 콘스탄틴 노보셀로프(Konstantin Novoselov)와 안드레이 가임(Andrey Geim)이 노벨상을 받았습니다. 일반적으로 이 발견의 발견과 실용화 사이에는 오랜 시간, 때로는 수십 년이 흘렀지만 그래핀은 그런 운명을 겪지 않았다. 아마도 이것은 Novoselov와 Geim이 생산 기술을 숨기지 않았기 때문일 것입니다.
그들은 전 세계에 그 사실을 알렸을 뿐만 아니라표시됨: YouTube에는 Konstantin Novoselov가 이 기술에 대해 자세히 설명하는 비디오가 있습니다. 따라서 조만간 우리 손으로 그래핀 배터리를 만들 수도 있을 것입니다.
개발
그래핀을 사용하려는 시도는 실질적으로과학의 모든 영역. 태양 전지판, 헤드폰, 하우징에서 시도되었으며 암 치료까지 시도되었습니다. 그러나 현재 인류에게 가장 유망하고 필요한 것 중 하나는 그래핀 배터리입니다. 저렴하고 환경 친화적 인 연료와 같은 명백한 이점이있는 전기 자동차에는 상대적으로 낮은 최대 속도와 300km 이하의 순항 범위라는 심각한 단점이 있습니다.
세기의 문제를 해결하다
그래 핀 배터리는 동일하게 작동합니다.알칼리성 또는 산성 전해질을 사용하는 납과 같은 원리입니다. 이 원리는 전기화학 반응입니다. 설계상 그래핀 배터리는 고체 전해질이 있는 리튬 이온 배터리와 유사하며, 음극은 석탄 코크스이며 조성은 순수 탄소에 가깝습니다.
그러나 지금도 엔지니어들 사이에서는그래핀 배터리를 개발하는 데에는 근본적으로 두 가지 방향이 있습니다. 미국에서 과학자들은 그래핀과 실리콘 판으로 음극을 만들고 고전적인 리튬 코발트에서 양극을 만들 것을 제안했습니다. 러시아 엔지니어는 다른 솔루션을 찾았습니다. 유독하고 값비싼 리튬염을 보다 친환경적이고 값싼 산화마그네슘으로 대체할 수 있다. 배터리 용량은 어떤 경우에도 한 전극에서 다른 전극으로의 이온 통과 속도를 증가시켜 증가합니다. 이것은 그래핀이 높은 전기 투자율과 전하를 축적하는 능력을 가지고 있기 때문에 달성됩니다.
혁신에 대한 과학자들의 의견은 다음과 같이 나뉩니다.러시아 엔지니어들은 그래핀 배터리의 용량이 리튬 이온 배터리의 2배라고 주장하지만 외국 동료들은 10배라고 주장한다.
그래핀 배터리 양산2015년 생산. 예를 들어, 스페인 회사인 Graphenano가 이에 종사하고 있습니다. 제조업체에 따르면 이러한 배터리를 물류 현장에서 전기 자동차에 사용하는 것은 그래핀 음극이 있는 배터리의 실제 실용적인 가능성을 보여줍니다. 완전히 충전하는 데 8분밖에 걸리지 않습니다. 그래핀 배터리는 또한 최대 실행 길이를 늘릴 수 있습니다. 300km가 아닌 1000km를 충전하는 것 - 그것이 Graphenano Corporation이 소비자에게 제공하고자 하는 것입니다.
스페인과 중국
중국 기업, 그래페나노와 협력Chint는 스페인 기업의 지분 10%를 1,800만 유로에 구입했습니다. 공동 자금은 20개의 생산 라인을 갖춘 공장을 건설하는 데 사용됩니다. 이 프로젝트는 이미 장비 설치 및 직원 고용에 투자될 약 3천만 달러의 투자를 받았습니다. 원래 계획에 따르면 공장은 약 8천만 개의 배터리를 생산하기 시작할 예정이었습니다. 초기 단계에서는 중국이 주요 시장이 되어야 하고, 이후 다른 국가로 배송을 시작할 계획이었습니다.
두 번째 단계에서는 Chint가 준비되었습니다.약 5,000명의 직원이 있는 또 다른 공장을 건설하기 위해 3억 5,000만 유로를 투자합니다. 총 수입이 약 30억 유로가 될 것이라는 점을 고려할 때 이러한 수치는 놀라운 일이 아닙니다. 또한 환경 문제로 유명한 중국은 환경 친화적이고 저렴한 "연료"를 제공받을 것입니다. 그러나 우리가 볼 수 있듯이 큰 소리로 말하는 것 외에 세상은 아무 것도 보지 않고 테스트 모델 만 보았습니다. Volkswagen Corporation도 Graphenano와 협력할 의사를 밝혔습니다.
기대와 현실
2017년입니다. 즉, Graphenano가배터리의 "대량"생산에 2 년 동안 종사했지만 도로에서 전기 자동차를 만나는 것은 러시아뿐만 아니라 드문 일입니다. 회사에서 공개하는 모든 특성과 데이터는 다소 불확실합니다. 일반적으로 전기 자동차용 그래핀 배터리가 가져야 하는 매개변수에 대해 일반적으로 받아들여지는 이론적 아이디어를 넘어서지 않습니다.
또한 지금까지 제시된 모든소비자와 투자자 모두에게 - 이것은 실제 프로토타입이 아닌 컴퓨터 모델일 뿐입니다. 문제를 추가하는 것은 그래핀이 제조 비용이 매우 비싼 물질이라는 사실입니다. "무릎에 인쇄"하는 방법에 대한 과학자들의 큰 소리에도 불구하고 이 단계에서는 일부 구성 요소의 비용만 줄일 수 있습니다.
그래핀과 세계 시장
음모론자들은 이렇게 말할 것이다.아무도 그런 차의 출현으로 이익을 얻지 못합니다. 그러면 기름이 배경으로 들어갈 것이기 때문에 생산으로 인한 수익도 감소합니다. 그러나 대부분의 경우 엔지니어는 몇 가지 문제에 직면했지만 광고하고 싶지 않습니다. "그래핀"이라는 단어가 이제 들리고 있으며 많은 사람들이 이를 미래의 재료로 생각하므로 과학자들은 아마도 그 영광을 망치고 싶지 않을 것입니다.
개발상의 문제
그러나 재료가 될 수도 있습니다.정말 혁신적이므로 적절한 접근 방식이 필요합니다. 그래핀을 사용하는 배터리는 기존의 리튬 이온 또는 리튬 폴리머 배터리와 근본적으로 달라야 합니다.
또 다른 이론이 있습니다.Graphenano Corporation은 새 배터리를 단 8분 만에 충전할 수 있다고 말했습니다. 전문가들은 이것이 실제로 가능하다고 확인합니다. 전원의 전력만 최소 1메가와트여야 합니다. 이는 공장의 테스트 조건에서는 가능하지만 가정에서는 불가능합니다. 이 용량으로 충분한 주유소를 건설하려면 많은 비용이 들며 한 번 충전하는 비용이 상당히 높기 때문에 자동차용 그래핀 배터리는 아무런 이점이 없습니다.
실습은 혁신적인 기술을 보여줍니다세계 시장에 통합될 만큼 충분히 길다. 제품의 안전성을 보장하기 위해 많은 테스트를 수행해야 하므로 신기술 장치의 출시가 몇 년 동안 지연되는 경우가 있습니다.
