ディスカッション：グラフェンvsリポバッテリー

グラフェン電池

グラフェンは、炭素原子がハニカム格子パターンの形で結合されたシートです。今では不思議な素材と考えられています。これは、この材料を使用できるさまざまな側面によるものです。これは、温度と電気の優れた導体です。非常に軽量で柔軟性があり、ハニカム構造のため表面積が大きくなっています。さらに、それは化学的に不活性であり、環境に優しく、持続可能な材料です。

グラフェンバッテリーは、軽量で耐久性があり、エネルギー貯蔵に関して非常に効率的なバッテリーです。バッテリーにグラフェンを使用すると、バッテリーの寿命が延びます。従来の電池では、電池寿命の延長は内部の炭素量に関係しますが、グラフェン電池は導電性に優れているため、炭素を追加する必要がなく、環境にやさしく、環境にやさしい電池です。

リポ電池

リチウムポリマー電池（Lipo電池）は、充電可能な電池の一種です。リチウムイオン技術に基づいています。従来の液体電解質の代わりに高分子電解質を使用して製造されています。 LiPoバッテリーは、従来のリチウムバッテリーよりも高い比エネルギーを提供します。非常に軽量であるため、携帯電話やラジコン飛行機など、重量が重要な機能となる製品に使用されています。

LiPoバッテリーは、その前身であるリチウムイオン電池とリチウム金属電池の足跡をたどっています。 1980年代以来、この分野は多くの研究を経てきました。ソニーが最初の商用円筒形リチウムイオン電池をリリースした1991年まで。それが、それ以来この分野で行われてきた成果の出発点でした。

グラフェンとリポ電池の性能

グラフェンは多くのユニークな特性を持つ用途の広い分子であるため、バッテリーに使用すると、パフォーマンスが大幅に向上します。グラフェンは、電極内でサポートまたは複合材/ハイブリッドとして機能します。グラフェン電池にはさまざまな形や形があります。科学者たちは、従来使用されている純粋なグラファイト電極よりも多くの利点とグラフェン電極の使用法を発見しています。しかし、この瞬間まで、グラフェン電池には純粋なグラフェン電極はありませんでした。代わりに、グラフェンベースの電極は、従来の電池と同様の方法で配合されたグラフェンと他の材料のハイブリッドです。グラフェン電池は、急速に市場で人気のある電池になりつつあります。彼らの技術は、電極密度の増加、サイクルタイムの短縮、および競合他社よりもはるかに長い時間充電を保持する能力を可能にし、その見返りとして、バッテリーの一般的な寿命を改善します。

LiPoバッテリーは優れた性能を発揮し、Li-ionバッテリーよりも小型、軽量、高電力容量を備えています。これらは、リチウムイオン電池の貴重なアップグレードと見なされています。ほとんどのLiPoバッテリーは、300回以上の充電サイクルに耐えるように設計されていません。多くのメーカーは、LiPoバッテリーは最大2年または3年も使用できると主張しています。これはどういうわけか約300回の充電サイクルに相当します。 LiPoバッテリーは、時間の経過とともに充電を保持する能力を失いますが、これは残念ながら不可逆的なプロセスです。 LiPoバッテリーは、1回の充電ができなくなるまで劣化し続けます。

腫れや膨らみは、LiPoバッテリーが期限切れに近づいていることを示しています。 LiPoバッテリーの劣化は、デバイスに電力を供給する能力には影響しませんが、充電を保持する能力には影響します。そのため、元の容量の約80％まで低下し、デバイスに電力を供給しているLiPoバッテリーを見つけることができます。ただし、デバイスの電源時間は短くなります。 LiPoバッテリーが充電できなくなるまで使用し続けることは危険であり、危険な手間をかける可能性があることは言及する価値があります。

グラフェンとリポ電池の市場

グラフェン電池市場

グラフェンベースのバッテリーは、今日の市場で大きな可能性を秘めています。まだ完全に市販されていないにもかかわらず、R＆D科学者はそれに対して非常に高い期待を持っています。

2014年、米国を拠点とする企業は、Vor-Powerストラップと呼ばれるデバイスでグラフェン電池を使用する予定であると発表しました。バッグストラップに取り付けることができる軽量で柔軟な電源です。モバイル充電ステーションとして機能します。同社によれば、この製品の重量は450グラムで、総容量は7200 mAhであり、そのサイズとしては非常に巨大です。

2016年、ハイテク大手のHuaweiは、グラフェンで強化された新しいリチウムイオン電池を製造しようとしていると述べました。彼らは、バッテリーは過酷な作業条件で動作し、前任者よりも高い温度で動作できると主張しています。

2017年、Samsungは、バッテリーの製造に使用するグラフェンボールの開発に成功しました。これらのグラフェンボールは、バッテリー容量を45％増やすのに役立ちます。さらに、これらのグラフェンボールは、電気自動車での使用に必要な60度の温度を維持できます。

LiPo電池市場

LiPoバッテリーは軽量で、ほぼすべての形状とサイズで製造できます。それらは大容量であり、小さなパッケージで大きな料金を保持することができます。さらに、それらは放電するときに定電圧をマリネするのに優れています。

LiPoバッテリーは非常に大規模に使用されています。これらは、ボート、ドローン、ヘリコプター、自動車など、バッテリーを軽量にする必要のあるRCデバイスで使用されます。また、多くの電子機器、特にスマートフォンでも使用されています。

これまで、LiPoバッテリーは、市場に出回っているバッテリーの中で最大の市場シェアを持っており、少なくとも1つの製品でLiPoバッテリーを使用していないテクノロジー企業はほとんどないと言えます。

グラフェンとリポ電池の利点と制限

グラフェン電池

利点

・グラフェン電池は、従来の電池の約5倍の容量があります。

・テスト中、400回の充電サイクル後も容量に変化はありませんでした。

・従来のバッテリーよりも安全で信頼性があります。

・環境に優しく、炭素の含有量が少なくなっています。

制限事項

・グラフェンは優れた電気伝導体であり、場合によっては望ましい選択肢ではありません。

・グラフェンは酸化されやすいです。

・グラフェンにはいくつかの有毒な性質があり、注意して取り扱わないと非常に危険な場合があります。

LiPoバッテリー

利点

・通常のリチウムイオン電池の約4倍の容量を蓄えることができます。

・軽量です。

・任意の形状やサイズで作ることができます。

・市場で最も耐性のあるタイプのバッテリーです。

制限事項

・過充電および過熱は、火災および爆発を引き起こす可能性があります

・使用しないときでも放電します。

・寿命が比較的短い。

彼らは時間の経過とともにエネルギーを蓄える能力を失い、それは不可逆的なプロセスです。