من المؤكد أنك سمعت ذلك من قبل بطاريات الجرافين توصف بأنها مستقبل البطاريات. ليس فقط بسبب مدته وخصائصه ، ولكن لأن له استخدامات محتملة مختلفة من شأنها أن تساعد في تحسين جميع التقنيات. الجرافين ليس أكثر من ورقة من الكربون النقي بسماكة ذرة واحدة ويتم توزيعها في نمط سداسي منتظم. باستخدام هذه المادة ، يمكنك بناء بطاريات ذات متانة أكبر بكثير من تلك التي نعرفها عن الليثيوم.
سنقوم بشرح ماهية بطاريات الجرافين وما هي مزايا باقي البطاريات التي نعرفها اليوم.
ما هي بطاريات الجرافين
هذه المادة أقوى 100 مرة من الفولاذ. الكثافة التي تحتوي عليها تشبه إلى حد بعيد ألياف الكربون. الميزة التي يتمتع بها عليها هي ذلك يزن 5 مرات أقل من الألمنيوم. يحتوي على بلورة ثنائية الأبعاد بخصائص فريدة تجعل من السهل توليفها بطرق مختلفة. هذا يجعلها قابلة للتكيف بسهولة مع المواقف والقوالب المختلفة حيث يتم إدخالها للعمل في الأجهزة الإلكترونية المختلفة.
بطاريات الجرافين هي تلك التي تعد بحياة أطول وأداء أفضل وسعر أقل. تبرز أيضًا لمعاناتها من تأثير أقل بمرور الوقت ، لذلك تتمتع بعمر مفيد أطول بكثير من المعتاد.
من بين خصائصه الرئيسية يمكننا القول إنها بديل حديث من الناحية البيئية يعد حلاً مثاليًا لتحسين استخدام الطاقة والأجهزة الإلكترونية. لا تزال هذه البطاريات قيد التطوير الكامل لتتمكن من تقديم نسخة نهائية. إذا قمنا بتحليلها من وجهة نظر بيئية ، فسيساعدنا ذلك على تقليل الآثار البيئية لأنها بطاريات أكثر قوة وفعالية مع عمر افتراضي أطول في الوقت المناسب. من خلال وجود عمر خدمة أطول سيساعدنا ذلك على تقليل كمية المواد الخام التي نستخدمها في منتجاتنا. بهذه الطريقة ، لن نضطر إلى استبدال البطاريات بهذه السرعة.
الميزة التي تقدمها عن البطاريات الشائعة الأخرى هي أنها تسمح بالعمل في درجات حرارة أعلى ، مما يجعلها حلاً مثاليًا لتحسين العمر الإنتاجي لبطاريات السيارات الكهربائية. يضيف هذا ميزة إضافية تتمثل في عدم شحن السيارة الكهربائية طوال الليل نظرًا لسعتها الكافية حتى لا تهدر الطاقة أثناء الرحلة.
من حيث التكلفة ، فإنها توفر إمكانيات مختلفة بسعر تنافسي إلى حد ما في السوق. إنها أرخص حتى من البطاريات الشائعة الأخرى التي نجدها اليوم في الأسواق. إذا قمنا بتحليل الميزة التي يقدمونها والتي تجعلك بحاجة إلى شحن السيارة الكهربائية في الليل ، فإننا نرى أنه على المدى الطويل يمثل توفيرًا كبيرًا للغاية.
تطبيقات بطارية الجرافين
سنقوم بتحليل التطبيقات المختلفة التي يمكننا الحصول عليها باستخدام هذا النوع من البطاريات:
- الأجهزة المحمولة: وهي من أهم التطبيقات التي يمكن أن تعطى لهذا النوع من البطاريات. مع تحسين أداء أنظمة تشغيل الأجهزة المحمولة وجودة الشاشة ، ينخفض عمر البطارية. لذلك ، فإن تطوير بطاريات الجرافين لزيادة عمر بطارية الهاتف المحمول يمكن أن يكون خيارًا رائعًا للمنافسة في السوق. هذا لا يستهدف فقط الهواتف المحمولة ولكن أيضًا الأجهزة اللوحية والأجهزة الإلكترونية الأخرى.
- الساعات: يجعل تطور الساعات الذكية من الضروري إطالة عمر البطارية للاستفادة من الأداء.
- الأساور وسماعات الرأس والأدوات: تتمثل إحدى المزايا التي يقدمها الجرافين باعتباره مادة عالية الأداء في أن حجمه الصغير يعني أنه يمكن تكييفه مع جميع أنواع الأماكن ، لذا فهو يناسب مجموعة متنوعة من الأدوات.
- سيارة كهربائية: نظرًا لخصائصها ، يمكن زيادة الطاقة وسيكون هناك المزيد من المتانة بحيث يمكن استخدام الطاقة إلى أقصى حد ويمكن تقليل التكاليف.
مزايا وعيوب
سنقوم بتحليل المزايا الرئيسية التي يمكن أن ينطوي عليها استخدام هذا النوع من البطاريات. من باب الفضول ، سنقول إن هذا النوع من المواد ليس حديثًا. وهو معروف منذ عام 1930 ولكن تم إيقاف التحقيقات لأنه كان مادة غير مستقرة. في وقت لاحق من عام 2004 ، أعيدت صياغته معه وصُنف على أنه مادة المستقبل.
هذه هي مزاياها:
- يحتوي الجرافين على خصائص متعددة مثل أن تكون شفافة ومرنة ومرنة ويسهل حملها لتنفيذ جميع أنواع التطبيقات.
- صلابته عالية. تتمتع A بصلابة أكبر من الفولاذ بنسبة 100 على الرغم من كونها مرنة ومرنة.
- إنه قادر على توصيل الكهرباء ودرجة الحرارة لذلك يمكن أن تكون استخداماته واسعة جدًا.
- مع بطارية الجرافين تشير التقديرات إلى أن بطارية الهاتف المحمول يمكن شحنها في أقل من 5 دقائق.
- يمكن استخدامه كدواء ضد السرطان.
كما نعتقد ، ليس كل شيء مزايا. هناك أيضًا بعض العيوب مثل:
- نحن لا نتحدث عن مادة سحرية. على الرغم من أن الباحثين يحاولون اكتشاف ماهية جميع إمكانات الجرافين ، إلا أنه يجب القول إن ليس كل منهم يستفيد استفادة كاملة من الممارسة. هذا هو سبب استمرار وجود تطبيقات تجارية لهذه المادة.
- تطبيقات تجارية. على الرغم من وجود أكثر من 60.000 مقالة علمية تدرس الجرافين ، لا توجد منتجات بهذه الفئة من المواد.
وهي أن هذه البطاريات يمكن تأهيلها دون خوف من الوقوع في الخطأ أنها مادة المستقبل. في كل مرة تريد أن تجعلها موجودة في العديد من المنتجات لتحقيق تلك الكفاءة في الاستخدام الأمثل للطاقة والمتانة والعمر الإنتاجي والاستخدامات المحتملة لها.
يقال إن بطاريات الليثيوم لها أيام معدودة بالفعل. ستعمل هذه التقنية الجديدة على تحسين جميع الفوائد التي ستجنيها من خلال جعل المستخدم يتمتع بقدر أكبر من الاستقلالية والموثوقية.
نأمل أن نتمتع قريبًا بكفاءة بطاريات الجرافين.