Mulți cred că viitorul industriei autoeste pentru mașinile electrice. Există facturi în străinătate, potrivit cărora unele dintre mașinile vândute anual trebuie fie să fie hibrizi, fie să funcționeze cu energie electrică, astfel încât banii sunt investiți nu numai în publicitatea unor astfel de mașini, ci și în construcția benzinăriilor.
Cu toate acestea, mulți oameni încă așteaptămașinile electrice vor deveni adevărați rivali față de mașinile tradiționale. Sau poate va fi atunci când timpul de încărcare scade și durata de viață a bateriei crește? Poate că bateriile de grafen vor ajuta omenirea în acest sens.
Ce este grafenul?
Material revoluționar de nouă generație, cel mai multcel mai ușor și mai puternic, cel mai conductiv electric - este vorba despre grafen, care nu este altceva decât o rețea de carbon bidimensională cu un atom gros. Creatorii grafenului, Konstantin Novoselov și Andrey Geim, au primit premiul Nobel. De obicei, între descoperirea și începutul utilizării practice a acestei descoperiri în practică trece mult timp, uneori chiar zeci de ani, dar grafenul nu a suferit o astfel de soartă. Poate că acest lucru se datorează faptului că Novoselov și Geim nu au ascuns tehnologia producției sale.
Nu numai că au povestit lumii întregi despre ea, ci șia arătat: există un videoclip pe YouTube, unde Konstantin Novoselov vorbește în detaliu despre această tehnologie. Prin urmare, poate în curând vom putea chiar să producem baterii grafen cu propriile noastre mâini.
Dezvoltări
Încercările de utilizare a grafenului au fost aproapetoate domeniile științei. A fost încercat în panouri solare, căști, carcase și chiar a încercat să trateze cancerul. Cu toate acestea, în acest moment, unul dintre cele mai promițătoare și necesare lucruri pentru omenire este o baterie de grafen. Amintiți-vă că, având un avantaj atât de incontestabil precum combustibilul ieftin și ecologic, vehiculele electrice au un dezavantaj grav - o viteză maximă relativ scăzută și o rezervă de putere de cel mult trei sute de kilometri.
Rezolvarea problemei secolului
O baterie de grafen funcționează la felprincipiul, ca plumb cu un electrolit alcalin sau acid. Acest principiu este o reacție electrochimică. Structura unei baterii de grafen este similară cu o baterie litiu-ion cu un electrolit solid, în care catodul este cocs de cărbune, care are o compoziție apropiată de carbonul pur.
Cu toate acestea, chiar și acum printre ingineri,dezvoltând baterii grafen, există două direcții fundamental diferite. În Statele Unite, oamenii de știință au propus realizarea unui catod din plăci de grafen și siliciu intercalate între ele și un anod din cobaltul de litiu clasic. Inginerii ruși au găsit o altă soluție. Sarea de litiu toxică și costisitoare poate fi înlocuită cu oxid de magneziu mai ecologic și mai ieftin. Capacitatea bateriei este mărită în orice caz prin creșterea ratei de trecere a ionilor de la un electrod la altul. Acest lucru se realizează datorită faptului că grafenul are o permeabilitate electrică ridicată și capacitatea de a acumula sarcină electrică.
Opiniile oamenilor de știință cu privire la inovație sunt împărțite:Inginerii ruși susțin că bateriile cu grafen au o capacitate de două ori mai mare decât bateriile litiu-ion, în timp ce colegii lor străini susțin că este de zece.
Bateriile grafen sunt produse în serieproducție în 2015. De exemplu, compania spaniolă Graphenano face acest lucru. Potrivit producătorului, utilizarea acestor baterii în vehiculele electrice la locurile de logistică arată posibilitățile practice reale ale unei baterii cu catod de grafen. Durează doar opt minute pentru a încărca complet. Bateriile grafen pot crește, de asemenea, lungimea maximă a traseului. Încărcarea pentru 1000 de km în loc de trei sute - asta vrea compania Graphenano să ofere consumatorului.
Spania și China
Compania chineză cooperează cu GraphenanoChint, care a cumpărat o participație de 10% la o corporație spaniolă pentru 18 milioane de euro. Fondurile comune vor fi utilizate pentru construirea unei fabrici cu douăzeci de linii de producție. Proiectul a primit deja aproximativ 30 de milioane de investiții, care vor fi investite în instalarea de echipamente și angajarea angajaților. Conform planului inițial, fabrica trebuia să înceapă să producă aproximativ 80 de milioane de baterii. În faza inițială, China ar trebui să devină piața principală și apoi a fost planificat să înceapă livrările către alte țări.
În a doua etapă, Chint este gatainvestește 350 de milioane de euro pentru construcția unei alte uzine, care va avea aproximativ cinci mii de angajați. Aceste cifre nu sunt surprinzătoare atunci când considerați că venitul total va fi de aproximativ trei miliarde de euro. În plus, China, cunoscută pentru problemele sale de mediu, va primi un „combustibil” ecologic și ieftin. Cu toate acestea, după cum putem observa, în afară de declarații puternice, lumea nu a văzut nimic, ci doar modele de testare. Deși Volkswagen și-a anunțat și intenția de a coopera cu Graphenano.
Așteptări și realitate
Este 2017, ceea ce înseamnă că Graphenanos-au angajat în producția „în masă” de baterii de doi ani, dar întâlnirea cu o mașină electrică pe drum este o raritate nu numai pentru Rusia. Toate specificațiile și datele publicate de corporație sunt destul de vagi. În general, acestea nu depășesc conceptele teoretice general acceptate despre ce parametri ar trebui să aibă o baterie de grafen pentru un vehicul electric.
În plus, până acum tot ce a fost prezentatatât pentru consumatori, cât și pentru investitori, acestea sunt doar modele de computer, fără prototipuri reale. Problema se adaugă și faptului că grafenul este un material care este foarte scump de fabricat. În ciuda declarațiilor zgomotoase ale oamenilor de știință despre modul în care poate fi „imprimat pe genunchi”, în această etapă este posibil să se reducă doar costul unor componente.
Grafenul și piața mondială
Teoreticienii conspirației vor spune astanimeni nu beneficiază de apariția unei astfel de mașini, pentru că atunci petrolul va intra în fundal, ceea ce înseamnă că și venitul din producția sa va scădea. Cu toate acestea, cel mai probabil, inginerii au întâmpinat unele probleme, dar nu vor să o facă publicitate. Cuvântul „grafen” este acum la auz, mulți consideră că este materialul viitorului, prin urmare, poate, oamenii de știință nu vor să-i strice faima.
Probleme de dezvoltare
Cu toate acestea, poate fi, de asemenea, ca materialulcu adevărat inovatoare, deci abordarea necesită o abordare adecvată. Este posibil ca bateriile care utilizează grafen să fie fundamental diferite de bateriile tradiționale litiu-ion sau litiu-polimer.
Există o altă teorie.Graphenano Corp. a declarat că noile baterii se încarcă în doar opt minute. Experții confirmă că acest lucru este cu adevărat posibil, doar puterea sursei de alimentare trebuie să fie de cel puțin un megawatt, ceea ce este posibil în condiții de testare din fabrică, dar nu și acasă. Construirea unui număr suficient de benzinării cu o astfel de capacitate va costa mulți bani, prețul unei reîncărcări va fi destul de ridicat, astfel încât o baterie de grafen pentru o mașină nu va aduce niciun beneficiu.
Practica arată că tehnologiile revoluționarese integrează de mult timp pe piața mondială. Este necesar să efectuați multe teste pentru a vă asigura că produsul este sigur, astfel încât lansarea de noi dispozitive tehnologice este uneori întârziată cu mulți ani.
