Le batterie al grafene a ricarica rapida sono finalmente arrivate

Ai tempi in cui il CES era ancora un evento dal vivo, noi ho parlato con i ragazzi di Real Graphene su come avrebbero lasciato a bocca aperta tutti con la loro innovativa tecnologia delle batterie. Da allora si sono dati da fare, piccoli castori, e non solo perché le loro catene di approvvigionamento sono state brutalizzate durante la pandemia. Si sono fusi con una società chiamata Elecjet, hanno bloccato i brevetti, hanno superato con facilità la loro prima campagna di crowdfunding e sono a buon punto nella seconda campagna.

Qual è comunque il grosso problema del grafene?

Il grosso problema è che le batterie a base di grafene si caricano Veramente veloce. Abbiamo provato l'imminente Elecjet

OK, ma come funziona una batteria al grafene?

Rilassati, lo eravamo Appena arrivare a quello. Innanzitutto, diamo un rapido aggiornamento su come funzionano le batterie agli ioni di litio. In breve, una batteria ha due scomparti principali separati da una membrana porosa. Quando carichi una batteria, questa trascina gli elettroni da un compartimento all'altro. La membrana impedisce agli elettroni di tornare alla loro casa naturale sul lato di partenza. Quando il circuito della batteria viene completato da un gadget che necessita di energia, quegli elettroni hanno un percorso di ritorno. Quindi quegli elettroni percorrono tutti i giri necessari per tornare al punto di partenza, creando così la meravigliosa corrente elettrica di cui abbiamo bisogno per guardare i video dei gatti su YouTube.

Ora, questi elettroni hanno bisogno di un posto dove rilassarsi su entrambi i lati. Tradizionalmente, il lato dell'anodo caricato negativamente di una batteria agli ioni di litio utilizza la grafite. È carbonio, è stabile ed è abbastanza appiccicoso agli elettroni da farli rimanere lì, ma non così appiccicoso da non poter essere staccati. L'anodo è il lato che attira gli elettroni quando si carica una batteria.

Il grafene è un singolo strato monomolecolare di grafite. Grazie a questa struttura, il grafene è ancora più stabile della grafite. Fornisce un reticolo unico in cui gli elettroni possono depositarsi sopra e sotto il foglio senza avere altri fogli contro cui urtare, come con la grafite. Il grafene può esserlo 70% più conduttivo del rame, che migliora notevolmente le prestazioni di ricarica della batteria.

Allora... ricarica veloce? Questo è tutto?

Che cinico! L’altro lato dell’utilizzo del grafene è il suo ciclo di vita complessivo esteso. Poiché il grafene è più stabile della grafite, si degrada molto più lentamente. Quando si carica e si scarica una batteria, i mezzi che trattengono gli elettroni sull'anodo e sul catodo si intasano un po' perché attirano continuamente elettroni da loro. Gli atomi di carbonio nel grafene hanno legami super stretti che, secondo Elecjet, consentono alla batteria Apollo Ultra oltre 2.500 cicli di alimentazione, rispetto ai soliti 500. Anche se ciò resta da vedere nell’uso quotidiano, una riduzione di 5 volte dello spreco della batteria potrebbe benissimo eclissare la novità iniziale della ricarica rapida.

Quanto tempo ci vorrà prima che le batterie al grafene prendano il sopravvento?

L’Apollo Ultra è la quarta batteria al grafene di Elecjet, ma ci sono pochi segnali che altri produttori facciano le stesse mosse. La ricarica rapida basata sul grafene sta arrivando al punto in cui può rappresentare un vantaggio competitivo significativo in un mare di pacchi batteria identici. La proliferazione di questa tecnologia dipende dal fatto che altre aziende ne riconoscano il vantaggio e inizino a includerla nei loro prodotti. Anche quando verrà presa questa decisione, potrebbero volerci un paio d’anni prima che i piccoli attori implementino tale strategia. Potrebbe volerci del tempo prima che venga registrato sul radar dei grandi produttori. Spetta davvero a quei grandi ragazzi portare la produzione di pacchi batterie al grafene su una scala che si traduca in un’adozione diffusa. Forse non ce ne accorgiamo nemmeno, perché vediamo solo che le nostre batterie si caricano più velocemente. Ci vorranno anni prima che le batterie al grafene raggiungano la popolarità, ma le terremo d’occhio.

Il grafene è stato studiato per anni e ha mostrato moltissime promesse. I progressi nella tecnologia delle batterie sono pochi e rari, quindi è emozionante quando arrivano effettivamente sul mercato. Sebbene sia un'ottima notizia per quelli di noi che cercano un modo per ricaricare i telefoni, computer portatilie i tablet rapidamente, ci sono applicazioni su scala più ampia da tenere a mente. È facile vedere come funziona un portatile basato sul grafene smartphone La batteria verrà infine sviluppata in batterie commerciali su larga scala per la produzione di energia solare ed eolica.

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