|  | 18 августа 2016 | Энергетика

Создана новая графеновая супербатарея, способная заряжаться за считанные секунды

Графен


Группа ученых из университета Свинбурна, Австралия, возглавляемая Хан Лином (Han Lin), разработала новую технологию аккумулирования энергии, которая в перспективе сможет стать заменой аккумуляторным батареям автомобилей, мобильных телефонов, компьютеров и т.п. Эта супербатарея, а точнее, суперконденсатор, может аккумулировать точно такое же количество энергии в пересчете на вес батареи, как и литий-ионный аккумулятор. Но при этом, супербатарея может впитать весь заряд за считанные секунды, а не часы и десятки минут, как обычные аккумуляторные батареи. Кроме этого, в ее конструкции вместо дорогого лития содержится более распространенный и потому дешевый углерод.

Ранее самой большой проблемой суперконденсаторов являлся достаточно большой ток собственной утечки, что не позволяло использовать суперконденсаторы в качестве устройств длительного хранения энергии. Но австралийские ученые решили эту проблему за счет использования листов графена, формы углерода, кристаллическая решетка которого имеет одноатомную толщину. Обработанный особым образом графен обеспечивает чрезвычайно большое значение площади поверхности изготовленных из него электродов, сохраняя, при этом свою высокую электрическую проводимость. А это все, в свою очередь, позволяет накапливать на графеновых электродах достаточно большие электрические заряды.

Трехмерный принтер


Еще одной проблемой производства графеновых суперконденсаторов, которые, к слову, являются достаточно распространенной вещью в исследовательских кругах, является процесс производства графена в промышленных масштабах и придание ему необходимой формы. Решением этой проблемы стал специализированный лазерный трехмерный принтер, который достаточно быстро делает графеновые электроды необходимой формы и по достаточно низкой стоимости.

В результате всего вышеописанного, австралийские исследователи получают гибкие графеновые супербатареи с крайне малым током утечки, толщина которых сопоставима с толщиной обычного листа бумаги для печати на принтере. Гибкость и малые размеры новых батарей позволят использовать их не только в традиционных областях, их можно будет встраивать прямо в одежду, в предметы обихода и в любые другие предметы, которые, благодаря наличию электропитания и электроники, смогут обрести некую толику интеллекта.




Ключевые слова:
Графен, Суперконденсатор, Аккумулятор, батарея, Емкость, Время, Заряд, Ток, Утечка, Графен, Трехмерный, Принтер

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Графен, изготовленный при помощи лазера - идеальный вариант для производств ...
  • "Скомканный" графен - идеальный материал для изготовления гибких суперкон ...
  • Ученые создали крошечный источник питания для сверхминиатюрной электроники ...
  • Графеновые суперконденсаторы - одни из главных претендентов на замену химич ...
  • Суперконденсатор на основе графена устанавливает новый рекорд электрической ...




  • 18 августа 2016 10:21
    #1 Написал: Ol.

    Публикаций: 0
    Комментариев: 55
    Слава Богу, наконец то время зарядки стало меньше, чем заправки в бак углеводородов... Встречаем Новую Эру! До свиданья крутяще-коптящий двигатель внутреннего "згоранне-взрывания", верой и правдой отслуживший человечеству пару сотен лет... "Гений парадоксов друг" не стоит на месте, и постепенно приближает нас к гармонии со средой... другого пути нет, иначе, вид исчезает...)
        
    18 августа 2016 12:24
    #2 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 965
    Ol., не все так просто, быстрая зарядка хорошо, но вы представляете какой толщины должны быть клеммы заряда? Допустим, сейчас в среднем телефоны берут заряд в 1 ампер (мобильник с 2000мА будет заряжаться около 2 часов), для быстрой зарядки ток должен быть не меньше 10 ампер, чтобы заряжать за десятки минут времени и соответственно толстые проводники, которые выдерживали бы ток в 10 ампер. Для примера возьмите стандартную зарядку для автомобильного аккума с током до 10А -какие у нее габариты? А если поставить в автомобиль быстрые аккумы? Ток в сотни ампер и провода с руку толщиной! Вот так вот...


    --------------------
        
    18 августа 2016 13:51
    #3 Написал: MaxIvanov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 358
    beany85,Если за секунду 100 ампер, до за 10 сек уже 10 ампер, а за сто уже 1, сто секунд, не так уж плохо )))
        
    18 августа 2016 23:02
    #4 Написал: cormchij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 22
    Ol.,
    Слава Богу, наконец то время зарядки стало меньше, чем заправки в бак углеводородов... Встречаем Новую Эру! До свиданья крутяще-коптящий двигатель внутреннего "згоранне-взрывания"

    Чтоб обеспечить приемлемые характеристики, у авто Тесла, к примеру, аккумулятор мощностью в 85квт.
    Это подразумевает, передачу энергии для заряда, даже в течении ЧАСА в 85квт. Вы где нибудь сможете найти такие источники? Это примерно как одновременно запустить 20! бытовых сварочных аппаратов. И даже если это будет решено, то где брать это количество электроэнергии? И умножьте сию цифру на количество машин, а если еще и грузовики....
    Только не надо про "экологически чистую дармовую энергию солнца".
        
    19 августа 2016 00:09
    #5 Написал: mkz

    Публикаций: 0
    Комментариев: 110
    Непонятно. Хвалятся, что уменьшили ток утечки, при том, что меняли токопроводящий слой, а не изолятор между слоями графена.

    Что до тока, то воспрос не в амперах, а в мощности. При небольшом напряжении большой ток не является проблемой. У вас в розетке 220, ток в квартире может быть и 10 ампер (правда, даже хорошие провода будут уже греться). При напряжении 10 вольт (типичном напряжении суперконденсатора), ту-же мощность будет нести ток в 220 ампер.
        
    19 августа 2016 12:54
    #6 Написал: Akronix

    Публикаций: 0
    Комментариев: 89
    Ну на теславских зарядка мощность сейчас 145 кВт и это не потому, что больше нельзя , а просто не нужно.
    Да там напряжение 480 вольт, что б провода не были слишком толстые. Понадобится большая мощность, можно и напряжение увеличить.
        
    20 августа 2016 04:33
    #7 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 190
    Следует оговориться:
    - Речь идёт не о батарейках, а о низковольтных КОНДЕНСАТОРАХ на основе графена. Более того емкостные характеристики заметно улучшаются только благодаря одноатомной структуре и свойствам графена. Создание батарей высокой емкости при этом невозможно посуществу из-за естественных ограничений. Зато комбинация литий-ионных батареек с графеновым конденсатором позволит наладить промышленное производство быстрозаряжающихся батареек в обозримом будущем. Однако производители батареек едва ли будут рады такой конкуренции!
        
    22 августа 2016 00:57
    #8 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 476
    Цитата: Ol.
    лава Богу, наконец то время зарядки стало меньше, чем заправки в бак углеводородов... Встречаем Новую Эру! До свиданья крутяще-коптящий двигатель

    Гхм-гхм. А откуда по вашему возьмется электричество для зарядки этих самых конденсаторов? Случайно не с чадяще-коптящих теплозлектростанций, коими на сей день производится львиная доля всего электричества в мире, и конца-края этому не видно? Да еще и с уменьшением общего кпд из-за потерь при передаче электричества от станции к потребителю...
        
    22 августа 2016 11:38
    #9 Написал: Джон

    Публикаций: 0
    Комментариев: 472
    Так ведь конденсаторы можно заряжать и от солнечных батарей, ветряков, приливных и других альтернативных источников. А замена разряженной батареи на заряженную много времени не займет.
        
    22 августа 2016 15:02
    #10 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 476
    Джон, главная проблема в том, что на сей день использование всех разновидностей экологических источников энергии довольно дорогостоящее занятие. В абсолютном большинстве случаев они просто экономически невыгодны - либо кпд слишком низок, либо эксплуатационные затраты слишком высоки, либо занимаемая ими площадь слишком велика.. А уж что они там будут заряжать не суть важно - банальная ТЭЦ сделает то же самое дешевле. Так что, наряду с новыми методами хранения электроэнергии нужны и такие его источники, которые смогут обогнать по эффективности тупое сжигание угля.
        
    22 августа 2016 22:31
    #11 Написал: Джон

    Публикаций: 0
    Комментариев: 472
    Rsa - Старина, я с вами не согласен, догадайтесь с первого раза, почему...?
        
    23 августа 2016 15:12
    #12 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 476
    Джон, Откуда мне знать, даром Ванги я не обладаю winked
    Просто напомню, что практически все "зеленая" энергетика (ветро, геотермальная, солнечная, приливная) развивается на западе в основном за счет госдотаций и налоговых льгот. Прямую коммерческую конкуренцию с углем, газом и нефтью она пока выдержать не в состоянии. И сколько лет еще будет длиться это "пока", никто предсказать не может.
    Вот первые же попавшиеся в гугле ссылки по теме в подтверждение:
    www.investkz.com/journals/97/1253.html
    www.nalin.ru/Zelyonaya

    .
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.