Grafen | una dintre formele de carbon

O echipă internațională de la Universitatea din Manchester a realizat o membrană din oxid de grafenă. Ei au arătat că aceasta blochează multe gaze și lichide, dar lasă să treacă apa. Sir Andre Geim a declarat: "Gazul heliu este greu de oprit. Acesta se scurge încet chiar și printr-o sticlă de fereastră de un milimetru grosime, dar peliculele noastre ultra-subțiri îl blochează complet. În același timp, apa se evaporă prin ele fără probleme. Materialele nu se pot comporta mai ciudat".

Membranele de grafenă vor fi niște para-glonț destul de bune. Cercetările arată că un strat de grosimea unui atom absoarbe o lovitură mai bine decât oțelul. Echipa de cercetare sugerează că combinarea grafenului cu unul sau mai multe materiale suplimentare pentru a forma un compozit ar putea fi calea de urmat.

1. Structura internă

Structura internă a unei baterii cu grafene este destul de asemănătoare cu cea a unei baterii litiu-ion standard. Există 2 electrozi și o soluție de electrolit pentru a permite fluxul de sarcină. Diferența constă în faptul că unul dintre electrozi în bateriile pe bază de grafen, în principal catodul, este înlocuit cu un material compozit hibrid (metal solid + grafen) utilizat în locul unui metal solid standard.

2. Avantaje

Baterie mai mică și mai subțire: Grafenul, fiind un material bidimensional, este format dintr-un singur strat de atomi. Pentru a înțelege mai bine acest lucru, atunci când se suprapun 3 milioane de straturi de grafenă se obține o grosime de 1 mm. Acest lucru înseamnă că grafenul ar permite ca smartphone-urile să fie mai subțiri ca niciodată și să ofere mai mult spațiu pentru electronicele suplimentare și să permită plasarea unor baterii de capacitate mai mare.

Capacitate mai mare: Grafenul are o capacitate energetică mai mare pentru aceeași dimensiune în comparație cu bateriile litiu-ion. În timp ce despre bateriile litiu-ion se știe că pot stoca până la 180 Wh per kilogram, bateriile pe bază de grafen sunt capabile să stocheze până la 1.000 Wh per kilogram. Astfel, un pachet de baterii cu grafenă de aceeași dimensiune are o capacitate de încărcare mai mare decât bateriile litiu-ion sau alte baterii utilizate în mod obișnuit.

Timpi de încărcare mai rapizi: Grafenul este un excelent conductor de electricitate. Structura sa bidimensională în formă de fagure de miere nu oferă nicio rezistență la fluxul de electroni. Astfel, se poate încărca rapid și, de asemenea, oferă o rezistență mai mare în comparație cu bateriile cu ioni de litiu.

Invenția grafenei a dus la numeroase brevete pentru aplicarea sa practică. În 2013, scorul a fost:

1. Entități chinezești: 2,204
2. Entități din SUA: 1,754
3. Entități sud-coreene: 1,160
4. Entități din Regatul Unit: 54

Gigantul sud-coreean din industria electronică Samsung este compania care deține cele mai multe brevete de grafenă.