グラフェン電池とリチウム電池の比較

技術の進歩に伴い、過去10年間で、電話、テレビ、コンピューターなどの技術デバイスは大幅に改善されました。私たちの家や車も、以前よりも「スマート」になっています。そのため、デバイスに電力を供給するために必要な電力を供給するために、さまざまなエネルギー源にさらに依存するようになりました。すべての人に電力を供給する分野では、リストの一番上にリチウムイオン電池があります。しかし、シナリオは変化しているようです。現在、リチウムイオンが蓄えているように電力を蓄えるために、グラフェン技術とバッテリーがより広範囲に適用されています。

他のタイプのバッテリーとは異なり、リチウムイオンバッテリーは非常に軽量で、最高の電圧と最高のエネルギー密度を提供します。リチウムイオン電池は、耐用年数が長いため、家電製品で最も人気のあるエネルギー源でもあります。

多くの利点がありますが、欠点は見逃せませんし、見逃してはなりません。リチウムイオン電池は容量が大きいため、安全性を脅かす可能性があります。耐久性も気になる場合は、他の耐久性ほど耐久性がなく、高すぎないかもしれませんが、価格は今よりも安くなるはずです。また、場合によっては過放電または過充電になる可能性があり、これは時間の経過とともにパフォーマンスに影響します。リチウムイオン電池は輸送のリスクをもたらすため、輸送の問題もリチウムイオン電池がもたらす問題です。これらが強調されている理由は、これらが対処できる、そして対処すべき課題であるためです。それで、現時点でより良いオプションはありますか？グラフェン電池について話しましょう。

グラフェン電池はリチウムを使用していますか？

グラファイトは導電体であり、アークランプ電極などの多くのアプリケーションで役立つことがわかっています。グラフェンは、炭素層に電子が強く存在するために電気を通すことができます（これは芳香族性と呼ばれる現象です）。これらは、電気を通すために他の場所に自由に移動できる価電子です。しかし、その後、電気は主に層の平野で伝導されます。粉末グラファイトの伝導特性により、カーボンマイクの圧力センサーとしても使用できます。

リチウムイオン電池の大部分は、アノード材料としてグラファイト粉末を使用しています。黒鉛材料は、合成的に製造されるか（人工黒鉛）、または地球から採掘され（天然黒鉛）、その後、陽極の形で銅板に焼き付けられる前に、集中的な処理または処理が行われます。グラファイトアノードは、最も一般的なリチウムイオンカソードのさまざまな電圧要件を満たすことが知られています。それらは比較的安価で、非常に軽く、多孔性で耐久性があります。

グラフェン電池とリチウム電池の技術説明

グラフェンをベースにしたバッテリーは、現在、さまざまな商用アプリケーション向けに研究されています。従来の金属イオン電池と比較して、グラフェンベースの電池の改善された性能と見事なライフサイクルの利点は、それを研究するために費やすたびに価値があります。

グラフェンは、ハニカムパターンの格子状に結合した炭素原子の層であり、「不思議な材料」として知られています。これは、それが持つ多くの驚くべき特性のためです。それは熱および電気エネルギーの強力な導体です。グラフェンは非常に軽く、化学的に不活性であり、柔軟性もあります。しかし、それだけではありません。グラフェンの表面積も大きいです。また、環境に優しく、持続可能であると考えられており、多くのアプリケーションで無限の可能性があります。

電池の研究では、グラフェンの導入により、従来の電池（および将来の電池）の電極材料が大幅に改善されました。グラフェンバッテリーは通常軽量で、大容量のエネルギーを蓄えることができます。また、急速に充電されるため、再充電時間を短縮することが知られています。これは電池の寿命を延ばし、電極に堆積または追加される炭素の量に悪影響を与えて導電性を確保し、グラフェンは従来の電池のように使用される炭素の量に何も追加せずに導電性を高めます。

グラフェンを電池に導入すると、密度やエネルギー形態などの電池の特性を向上させることができますが、これはさまざまな方法で行われます。リチウムイオン電池（および他の種類の充電式電池）は、電池のアノードにグラフェンを導入し、材料の導電率と広い面積を使用して最適化と形態学的性能を高めることで改善できます。

グラフェンは、バッテリーのカソードとアノードに高い表面積を追加します。それはあなたがより多くのエネルギーを蓄えることを可能にし、またバッテリーによって保持されることができるエネルギーの量を増やすことを可能にし、それによってエネルギーの損失を減らします。

グラフェン電池はリチウム電池を追い越しますか

グラフェンの用途は非常に多いので、将来的にはリチウムイオン電池を追い抜くかどうかを問われます。

このテクノロジーは、たとえばGSMや将来のバッテリーのモバイルデバイスのように考えることができます。グラフェンが柔軟なグラフェン電池を製造できるようにするだけで、完全に柔軟な携帯電話を実現する方法を想像できますか。これにより、柔軟なモバイルデバイスのディスプレイや回路を製造できるようになります。ポータブルデバイスについて考えるとき、グラフェンバッテリーは、人々が身につける布地に組み込むことができます。これは、環境との相互作用の方法を変えるのに役立ちます。これにより、体や皮膚にセンサーを配置できるため、さらに有望になります。これにより、重要な体の兆候を読み取ることができます。言うまでもなく、グラフェンは医療ラボにも最適です。

グラフェン技術のもう1つの重要な用途は、高速インターネットデバイスへの電力供給です。これらのデバイスは多くのエネルギーを消費し、それらに電力を供給するためにリチウムイオン電池以上のものを必要とします。したがって、このアプリケーションが必要な場合は、グラフェン技術が必要になる場合があります。

現時点では、グラフェン電池の生産では、リチウムイオン電池を追い抜くことができません。これは、グラフェン電池が大きな期待を寄せているにもかかわらず、一般の人々のために大量に生産できるようにするためには、まだやるべきことがたくさんあるからです。

コストは、グラフェン電池をより広範囲に使用することを軽減できるもう1つの問題であり、リチウムイオン電池よりも製造コストが高くなります。