باتری گرافینی چیست و چه مزیت هایی دارد؟

این روزها فناوری باتری گوشی‌های هوشمند سر و صدای زیادی به پا کرده است. از این رو افراد تمایل دارند عملکرد باتری گوشی آن‌ها در بهترین حالت ممکن باشد. تصور کنید در طی دو یا سه روز فقط یک بار نیاز باشد که گوشی‌تان را شارژ کنید، واقعا جالب نیست؟ هفته‌ای یک بار شارژ کنید چطور است؟ تعجب نکنید، باتری گرافینی این هدف را در دسترس شما قرار می‌دهد.

باتری‌های گرافینی هنوز بازار تلفن‌های هوشمند و سایر ابزارها را از آن خود نکرده است اما این فناوری در حال پیشرفت است. در آینده باتری گرافینی می‌تواند جزو مواردی باشد که جایگزین باتری‌های لیتیوم یون می‌شود و صنعت فناوری برای دهه‌ها می‌تواند به آن اعتماد کند. در این مقاله قصد داریم به طور کامل با این باتری آشنا شویم، لطفا تا انت‌ها همراه ما باشید.

 

باتری گرافینی چیست؟

باتری گرافینی چیست؟

 

قبلا پرداختن به جزئیات این باتری بهتر است با نحوه کار کردن آن آشنا شوید. به طور خلاصه، گرافینی ترکیبی از اتم‌های کربن است که محکم در یک ساختار مانند شش ضلعی یا لانه زنبوری پیوند خورده است. آنچه گرافینی را بسیار منحصر به فرد می‌کند این است که این ساختار فقط یک لایه اتمی ضخیم است و اساسا یک ورق گرافینی را دو بعدی می‌کند. این ساختار دو بعدی خواص بسیار جالبی را تولید می‌کند، از جمله هدایت الکتریکی و حرارتی عالی، انعطاف‌پذیری بالا، مقاومت بالا و وزن کم. آنچه ما بخصوص به آن علاقه مندیم رسانایی الکتریکی و گرمایی است که در واقع برتر از مس است، یکی از فلزات رسانا که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

وقتی نوبت به باتری می‌رسد، از قابلیت‌های گرافینی می‌توان به طرق مختلفی استفاده کرد. استفاده ایده آل از گرافینی به عنوان باتری «ابرخازن» است. ابر خازن‌ها جریان را دقیاً مانند یک باتری سنتی ذخیره می‌کنند اما می‌توانند خیلی سریع شارژ و تخلیه شوند.

مشکل حل نشده برای این فناوری نحوه تولید انبوه ورقه‌های فوق العاده نازک برای استفاده در باتری‌ها و سایر فن آوری‌ها است. در حال حاضر هزینه‌های تولید زیاد است اما تحقیق در ساخت باتری‌های گرافینی ادامه دارد. در سال ۲۰۱۷، سامسونگ با «فناوری گرافینی» خود به موفقیت دست یافت. اگرچه از آن به بعد چیز دیگری نشنیده ایم. اخیرا مشخص شد که Telsa همچنین به فناوری باتری‌های خودرو علاقه‌مند است.

به همین ترتیب، سازنده چینی GAC در حال برنامه ریزی برای نصب فناوری باتری گرافینی در اولین خودروی خود در سپتامبر ۲۰۲۱ است. ما به تدریج در حال توسعه هستیم و به ماندگاری تجاری نزدیک می‌شویم اما راه طولانی برای بهره مندی از باتری‌های گرافینی باقی مانده است. اگرچه ارزان‌تر است اما گزینه‌های ترکیبی گرافینی با سرعت بیشتری به بازارها می‌آیند.

 

حتما بخوانید: راهنمای خرید پاوربانک

 

باتری گرافینی یا لیتیوم یون، کدام یک بهتر است؟

باتری گرافینی یا لیتیوم یون

 

درست مانند باتری‌های لیتیوم یون، سلول‌های گرافینی از دو صفحه رسانا استفاده می‌کنند که در یک ماده متخلخل پوشانده شده و در محلول الکترولیت غوطه‌ور شده اند. گرچه آرایش داخلی آن‌ها کاملا مشابه است‌ام این دو باتری ویژگی‌های متفاوتی را ارائه می‌دهند.

گرافینی رسانای الکتریکی بالاتری نسبت به باتری‌های لیتیوم یون ارائه می‌دهد. این ویژگی برای سلول‌ها امکان شارژ سریعتر را فراهم می‌کند که قادر به انتقال جریان بسیار بالا نیز هستند. به ویژه برای باتری‌های ماشین با ظرفیت بالا، به عنوان مثال، شارژ سریع دستگاه به دستگاه بسیار مفید است. همچنین هدایت گرمای زیاد به این معنی است که باتری‌ها خنک‌تر می‌شوند و حتی در موارد خاص مانند تلفن‌های هوشمند نیز عمر آن‌ها را طولانی می‌کنند.

باتری‌های گرافینی نیز نسبت به سلول‌های لیتیوم یونی امروزه سبک و باریک‌تر هستند. این بدان معنی است که دستگاه‌های کوچکتر، نازک‌تر یا ظرفیت‌های بزرگتر بدون نیاز به فضای اضافی می‌توانند از آن‌ها استفاده کنند. نه تنها این موضوع مطرح است بلکه گرافینی ظرفیت‌های بسیار بالاتر را امکان‌پذیر می‌کند. لیتیوم یون حداکثر ۱۸۰ وات ساعت انرژی در هر کیلوگرم ذخیره می‌کند در حالی که گرافینی می‌تواند تا ۱۰۰۰ وات ساعت در هر کیلوگرم ذخیره کند.

سرانجام، باتری گرافینی ایمن‌تر است. در حالی که باتری‌های لیتیوم یون سابقه ایمنی بسیار خوبی دارند اما چند مورد مهم مربوط به محصولات معیوب رخ داده است. گرم شدن بیش از حد، شارژ بیش از حد و سوراخ شدن می‌تواند باعث‌عدم تعادل شیمیایی فراری در باتری‌های یونی شود که منجر به آتش سوزی می‌شود. گرافن بسیار پایدارتر، انعطاف‌پذیر و قوی‌تر است و در برابر چنین مسائلی مقاومت بیشتری دارد.

باتری‌های لیتیوم یونی می‌توانند از گرافینی برای افزایش عملکرد هادی کاتد استفاده کنند. این موارد به عنوان هیبریدهای اکسید فلز گرافن یا باتری کامپوزیت گرافن شناخته می‌شوند. باتری‌های هیبریدی منجر به کاهش وزن، زمان شارژ سریع تر، ظرفیت ذخیره‌سازی بیشتر و طول عمر بیشتر نسبت به باتری‌های امروزی می‌شوند. اولین باتری‌های گرافینی درجه مصرف کننده هیبریدی هستند، مانند پاوربانک کامپوزیت گرافینی.

 

باتری های گرافینی چه مزایایی دارند؟

تلفن‌های هوشمند آینده مزایای بسیاری دارند که از سلول‌های گرافینی تامین می‌شوند. گوشی ها، باتری و موارد مشابه می‌توانند حتی سریع‌تر از فناوری‌های شارژ سریع فعلی در بازار شارژ شوند. عمر باتری نیز اگر بیشتر از این نباشد، به راحتی باید یک یا دو روز طول بکشد و دستگاه‌ها می‌توانند باریک‌تر و سبک‌تر از دستگاه فعلی طراحی شوند.

حرکت به سمت گرافینی می‌تواند ۶۰٪ یا بیشتر ظرفیت را در مقایسه با همان باتری لیتیوم یون ارائه دهد. همراه با اتلاف حرارت بهتر، باتری‌های خنک کننده طول عمر دستگاه را نیز افزایش می‌دهند. بعد از چند سال نیازی به پرداخت هزینه‌های تعویض باتری گران نخواهید داشت تا دستگاه‌های قدیمی خود را در شرایط مطلوب نگه دارید. همچنین دیگر نیاز نیست به دنبال بهترین پاوربانک بازار ایران بگردید و نگران کمبود شارژ گوشی خوب باشید.

باتری‌های گرافینی باعث می‌شوند تلفن‌های هوشمند نازک‌تر شوند یا در عین حفظ نسبت فعلی، ظرفیت باتری بیشتری نیز داشته باشند. پیامدهای جالبی نیز برای شارژ سریع روی دستگاه وجود دارد. با وجود باتری‌هایی که قادر به پشتیبانی از جریان بسیار بالا و شارژ سریع و زمان تخلیه سریع هستند، آن‌ها می‌توانند با سرعت فوق العاده سریع یکدیگر را شارژ کنند.

 

سخن پایانی

اگرچه چند سالی از ظهور فناوری باترین گرافینی می‌گذرد و هنوز به زمان نیاز دارد تا به نقطه تکامل خود برد اما یک چشم‌انداز دلپذیر برای گوشی‌های هوشمند در آینده به وجود آورده است. خوشبختانه محصولات گرافینی مقرون به صرفه‌تر هستند و قرار است انقلابی را در صنعت باتری ایجاد کند.

تحریریه آرنیک موبایل
اینستاگرام
token خالی است
ارسال دیدگاه