الجرافين مادة ذات إمكانات استثنائية من وجهة نظر مادية ، مع قدرة هائلة على تجميع الشحنات الكهربائية ، لذلك يمكن أن يكون الحل لأنظمة التخزين المستقبلية. في هذه الحالة ، ستكون في الأساس بطاريات من الألومنيوم والجرافين ، والتي تم بناؤها بالفعل على مستوى النموذج الأولي من قبل العديد من الشركات.
يشار إلى الجرافين على أنه هيكل ثنائي الأبعاد (2D) من الجرافيت ، حيث يتم تنظيم طبقة مسطحة من ذرات الكربون في شبكة دعم قرص العسل. تتميز المواد القائمة على الجرافين بمسامية عالية ومساحة سطح أكبر وهي قوية للغاية وخفيفة الوزن. علاوة على ذلك ، تمتلك هذه المواد قدرة شحن عالية ومرونة وهي موصلة جيدة للطاقة الحرارية والكهربائية ، مما يجعلها مادة مناسبة لتخزين الطاقة. يمكن أيضًا استخدام الجرافين ، وكذلك في بطاريات الألومنيوم والجرافين أو الجرافين الصوديوم ، داخل المراكم الموجودة بالفعل ، كعنصر من عناصر الكفاءة.
تزيد الموصلية الكهربائية العالية للجرافين من كثافة القطب وتسريع التفاعل الكيميائي داخل البطارية ، مما يسمح بنقل أكبر للطاقة ومعدلات شحن أسرع مع حرارة أقل. يخضع الجرافين أيضًا لتدهور أقل من الليثيوم ، مما يوفر أداءً محسنًا ، مما يؤدي إلى إطالة عمر بطاريات السيارات الكهربائية بشكل كبير. علاوة على ذلك ، تعتبر بطاريات الجرافين أيضًا ميسورة التكلفة ومستدامة مقارنة ببطاريات السيارات الكهربائية الأخرى.
الآن كانت مشكلة الجرافين هي تكلفة الإنتاج التي يمكن أن تصل إلى 15 ألف دولار لكل كيلوغرام ، ولكن الآن تقنيات جديدة. أصبح معروفًا مؤخرًا أن العلماء الروس والفنلنديين تمكنوا من تصنيع الجرافين بتكلفة منخفضة بدءًا من الكربون ، باستخدام المادة الكيميائية تقنية ترسيب البخار (CVD). هذا من شأنه أن يجعل من الممكن التخلي عن مرحلة النماذج الأولية لهذه البطاريات وبالتالي الانتقال إلى مرحلة ما قبل التصنيع.
الجرافين أكثر استقرارًا من الليثيوم ويسهل إعادة تدويره. لكن ماذا يحدث لجميع الشركات التي استثمرت بكثافة في المعدن النادر؟
بفضل قناة Telegram الخاصة بنا ، يمكنك البقاء على اطلاع دائم بنشر مقالات جديدة من السيناريوهات الاقتصادية.
مقال بطاريات الألومنيوم والجرافين: التخلي عن الليثيوم مع تراكم أفضل بكثير يأتي من ScenariEconomici.it .