グラフェンバッテリー-明日のテスラ？

グラフェン電池は、ハニカムパターンシートの炭素原子であるグラフェンで作られた新しい電池です。テスラは、通常のバッテリーより5倍高速な車のグラフェンバッテリーに取り組んでいるという噂があります。

電気自動車がますます市場シェアを獲得するにつれて、新しいバッテリー技術の実装は、範囲と効率を改善するためです。グラフェン電池は、電気自動車に応用できる新技術のひとつです。

バッテリーの大きくて重いものを使用する電気自動車の最大の問題の1つです。これらのバッテリーは、再充電してエネルギーを使い果たすまでに長い時間、そして高速である必要があります。この問題を解決するために、多くの人々が解決策としてグラフェン電池を探しています。昨年、サセックス大学のエンジニアが新しいタイプのグラフェンバッテリーを設計した学生は、電気自動車の景観を完全に変える可能性があります。グラフェン電池は、より長い電池寿命と性能を提供するなど、現在の電池技術を改善するためにさまざまな方法で使用できます。

グラフェンとは何ですか？

グラフェンとグラフェン電池の構造により、従来の電池よりも高い性能を発揮します。ハニカム構造の炭素原子を合わせたグラフェン。グラフェンの構造は非常に薄く、基本的には2次元です。

グラフェンは、優れた導体の熱エネルギーと電力です。グラフェンは化学的に不活性で、表面積が大きいですが、それでも柔軟性があり、非常に軽いです。グラフェンは通常、持続可能で環境に優しいと考えられており、さまざまな用途が考えられます。

グラフェンの六角形の薄い構造

電子機器は通常、固体構造を通過している限り、有効質量が小さく、動きが制限されます。これは、結果の周りの他のすべての粒子と相互作用するものです。グラフェンシートは2次元であるため、他の粒子とのこれらの相互作用は発生しません。したがって、グラフェン内の電子は、品質が機能しないかのようになります。それらは宇宙で速く動くことができ、ほとんど光速で動くことができます。

グラフェンが非常に優れた電気伝導率を持っているというこの独特の振る舞いは、銅よりも35％近く伝導性があります。グラフェンを介した電子輸送はシリコンを介した場合よりも1000倍優れているため、グラフェントランジスタに基づくコンピューターは現在のシリコンよりも数千倍高速ですベースのコンピュータの可能性。これが、グラフェンが常に最小の導電率を維持する理由でもあります。

グラフェンの電池用途

バッテリー用途でグラフェンを使用すると、バッテリーの性能を大幅に向上させることができます。グラフェンのバッテリー充電は、短時間と高エネルギー貯蔵容量に最適です。電池の材質や電池電極の炭素量は電池の寿命と負の相関がありますが、グラフェンは同じ量の炭素で電池を使用しなくても導電率を向上させることができます。

グラフェンは、エネルギー密度や構造など、バッテリーのあらゆる側面を改善できます。従来のリチウムイオン電池は、グラフェンと電池の組み合わせに移行して改善することができます。電池のアノードはグラフェンを追加することができ、材料の導電率を使用して電池の性能を最適化することができます。

また、バッテリーハイブリッド材料を改善することができます。グラフェンと酸化バナジウムを一緒に使用して、リチウムイオンカソードを急速充電および放電する機能を提供できます。複合材料は、充電サイクルの耐久性と導電性も向上させることができます。酸化バナジウムは電気伝導率が低いですが、酸化物としてグラフェンを使用することで骨格に付着できるため、混合物の一種の優れた容量と伝導性を生み出します。

リチウムイオン二次電池は、改善のためにグラフェンを使用することもできます。リン酸鉄リチウム（LFP）バッテリーは、他のリチウムイオンバッテリーよりも全体的な電力密度が高くなっていますが、エネルギー密度は低くなっています。グラフェンは、LFPカソードを強化し、バッテリーを軽量化し、ストレージ容量を増やし、通常のリン酸鉄リチウムバッテリーよりもはるかに高速に充電するために使用できます。

グラフェンバッテリーとスーパーキャパシタの組み合わせは、電気自動車のトリップ範囲の効率を大幅に向上させることができ、電気自動車会社はグラフェンバッテリーを搭載した自動車の開発に投資しています。

電気自動車のグラフェン電池

グラフェン電池の新たな進歩により、現在使用されているリチウムイオン電池の性能よりも優れた電池が誕生しました。グラフェンスペインのバッテリーは昨年、グラフェンポリマーバッテリーを発売しました。充電すると、電気自動車は800kmまたは497マイル走行できます。理論的には、バッテリーの充電も数分で完了します。グラフェンの構造により、バッテリーの充放電能力は通常のリチウムイオンバッテリーの約33倍です。

Henrik Fiskeが運営するFiskerは、おそらく最大の競争相手であり、Tesla電気自動車の成功は、当初、新しい電気自動車FiskerEMotionグラフェンバッテリーでの使用を計画していました。しかし、その後、リチウムイオン電池の計画が立てられました。代替として電気自動車のバッテリーに決定グラフェンが使用されるが、フィスカーは、同社がグラフェンバッテリーセルの研究を堅実にすることを継続すると述べた。

フィスカーが車両のバッテリーにグラフェンを使用することを決定した場合、おそらくフィスカーが最初に使用した会社です。つまり、テスラが傍観しているのとは異なり、他の企業が電気自動車技術の進歩を追求しているのです。バッテリーが革新的な技術としてグラフェンである場合、テスラはある程度、その使用の可能性を追求します。

同時に、グラフェンを使用したスーパーキャパシタと同様に、グラフェン電池の研究も続けられており、近い将来、従来の電池が廃止される可能性があります。スーパーキャパシタは3層で構成されています。グラフェンは2層あり、中間層は電解質の層です。スーパーキャパシターフィルムは非常に薄く安定しており、非常に短時間で大量のエネルギーを放出できます。これは、電気自動車が加速を急速に増加させるために追加のエネルギーを必要とするために必要です。

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