Графеновые аккумуляторы. Аккумулятор графен


графеновые аккумуляторы, Графеновые аккумуляторы устройство

Графеновые аккумуляторыНа сегодняшний день разработка новых материалов, на основе которых будут производиться аккумуляторные батареи, ставится на передний план перед многими исследовательскими лабораториями и университетами разных стран. Таким образом, был найден новый революционный материал под названием графен.

Особенности Графена.

По своему строению – это особая модификация углерода, состоящая из слоя атомов углерода толщиной всего в один атом. По исследовательским данным, графен имеет удельную энергоемкость около 65 кВт*ч/кг. Этот показатель в целых 47 раз больше, чем у распространенных сегодня литий-ионных аккумуляторов. Но материал еще находился на стадии тщательного исследования и имел небольшую нестабильность. Потом ученые Австралийского Университета Монаша нашли способ удержания тончайших графеновых пластин в стабильности путем переработки материала в особый водный гель.

В ходе исследований геля было определено, что если из такой составляющей изготовить аккумулятор, то скорость его зарядки будет составлять несколько секунд. Разработчики этого материала заявляют, что  создание аккумулятора на основе графена было только задумкой, и никто не воспринимал ее всерьез. Все собранные из него конструкции стремительно пытались упорядочится в обычный графит и теряли свои свойства.

Графеновые аккумуляторы перспективы развития.

Сейчас, открытие графена имеет не такую популярность, как раньше, но разработки аккумуляторных батарей на его основе не заканчивались и уже достигли определенных положительных результатов. Именно этот материал послужил толчком прогресса в процессах исследовательских работ по определению инновационных технологий накопления и удержания электрической энергии. Данные работы начались в далеком 2010 году и продолжаются по сей день в Китае, Корее, Испании, а также США.

Существенного прорыва удалось добиться американским ученым, которые изобрели суперконденсатор на основе данного материала. Он имел энергоёмкость, которая в сотни раз превышала ёмкость уже существующих батарей. Главной причиной нераспространенности конденсатора стала узкая сфера использования, в которую входили только мало потребляющие аппараты, такие как телефоны, планшеты и другие.

Первыми, у кого получилось изобрести стабильную аккумуляторную батарею, стали испанские исследователи Университета Кордовы. Разработанные батареи получились очень мощными и производительными, что позволяет вывести их на новый уровень. В скором времени графеновые аккумуляторы будут активно использоваться в автомобилестроении. В ходе исследований было точно определено, что автомобили с такими батареями на борту, смогут проезжать без подзарядки до тысячи километров. На подзарядку таких аккумуляторов будет уходить не более восьми минут.

Для справки, современные электромобили с уже известными видами батарей проезжают в среднем до 400 километров, а время зарядки может длиться до нескольких часов.

Испанские изобретатели уже успели успешно протестировать графеновые аккумуляторы с двигателями электромобилей крупного автомобильного производителя по имени BMW. В ходе тестов были сняты все основные характеристики поведения аккумуляторных батарей, вследствие чего были проведены нужные расчеты. По этим расчетам стало ясно, что батареи на основе графена с полной уверенностью могут помочь в решении вопроса низкой энергоэффективности уже существующих видов аккумуляторных батарей. Также в будущем позволит значительно снизить рыночную стоимость электромобилей.

Таким образом,   графеновые аккумуляторы позволят снизить загрязнение окружающей среды от выхлопных газов, путем постепенного вытеснения бензиновых двигателей с дорог большинства стран мира.

Компания Graphenano, которая является передовым разработчиком графеновых технологий, а также основным поставщиком графита, заявляет, что массовые производства новых аккумуляторных батарей на основе графена могут стартовать уже в следующем году, при условии успешного окончательного исследования данного материала. Появление графеновых аккумуляторов на рынке кардинально изменит технологии производства электротоваров, нуждающихся в автономной работе.

 

Система Orphus

«Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CТRL+ENTER»

 

 

admin 22/12/2014"Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях"

avtolektron.ru

Графеновые аккумуляторы - Сайт по ремонту, подключению, установке электрики своими руками!

графеновые аккумуляторыНаверное, никому в наше время не нужно объяснять, что без аккумулятора машина никуда не поедет, а когда наступают российские морозы, перед многими эта самая проблема встает, что называется, ребром: аккумулятор сел, машина не едет. Конечно, сегодня автопроизводители предлагают разнообразные аналоги: есть машины, работающие на электричестве, машины, работающие на газу. Но ученые продолжают тем не менее свои поиски идеального аккумулятора и один из последний вариантов, которые они предлагают, — это графеновые аккумуляторы.

Думаю, далеко не все знают о существовании такого материала как графен, а между тем это один из современнейших наноматериалов, которые открывает перед автомобилестроением совершенно новые возможности.

Что такое графен и чем он так хорош?

Попробуем разобраться, что это за чудо-материал и чем он так хорош для аккумуляторов. По своему строению графен состоит из атомов углерода и представляет собой двухмерный материал из кристаллов. Он очень известен в сфере нанотехнологий. Этот материал отличает очень высокая теплопроводность, а это значит, что он может эффективно выступать как в роли проводника, так и полупроводника. Еще одним его уникальным свойством является чрезвычайно высокая прочность. Графен способен выдержать воздействие высоких нагрузок, при этом не рвется и не прогибается.

Слово «графен» неслучайно немного по звучанию напоминает знакомый всем графит. Именно из этого материала и получают этот инновационный материал, отделяя чешуйки от маленьких графитовых частиц. Но не думайте, что это делается медленно и вручную, сегодня уже разработаны технологии, которые позволяют получать графен промышленным путем в больших объемах.

Стоит отметить и то, что этот материал чрезвычайно дешев, отличаясь при этом уникальной способностью к накоплению и удержанию заряда электричества, что делает его чрезвычайно привлекательным для различных разработок.

Научные разработки на основе графена

Разработки нового экономичного аккумулятора на основе графена ведутся многими странами и у всех есть свои достижения.

В частности, в нашей стране ученые решили создать инновационный аккумулятор, используя сочетание графена с магнием. Используя такой аккумулятор для электромобилей, они стремятся увеличить применение энергии солнца и ветра, а также снизить потребление бензина и дизеля, цены на которые постоянно растут.Если сравнивать новые графеновые аккумуляторы с батареями из иона и лития, которые сегодня считаются наиболее экономичными и эффективными, то графен существенно выигрывает. При прочих равных эти батареи будут мощней, а их цена – ниже, достаточно существенно.графеновые аккумуляторы в автомобиле

В аккумуляторе соединены анод магния и катод графена. Стоимость магния при этом практически в 25 раз меньше, чем стоимость лития, из которого изготавливаются наиболее эффективные на сегодняшний день аккумуляторы. Стоит отметить также тот факт, что литий отличается достаточно высокой токсичностью, а магний – нет. Кроме того, существенным преимуществом магниево-графеновых аккумуляторов является их способность накапливать в два раза большую энергию на одну единицу объема, если провести сравнение с магнием.

Стоит отметить и разработки австралийских ученых в сфере нанотехнологий, ведь именно они предложили инновационный способ, который позволил держать графен в состоянии стабильности. Они стали изготавливать из него состав водяного геля. Если использовать такой состав в аккумуляторе, то это ускорит скорость его заряда до нескольких секунд. Согласитесь, соблазнительная перспектива- аккумулятор автомобиля, который за несколько секунд уже снова полностью готов к эксплуатации.

Проблема нестабильного состояния графена занимала ученых достаточно давно, ведь этот своеобразный материал изо всех сил стремился вернуться к своему первоначальному состоянию и превратиться в графит. Именно в Австралии предложили простой и действенный способ, который позволил стабилизировать наноматериал-, для этого просто достаточно держать его в водяном растворе. Только в таком виде графен можно эффективно использовать.

Активные работы по созданию инновационного аккумулятора ведут и ученые из Соединенных штатов Америки. В своих разработках они движутся в том же направлении, что и наши соотечественники. Они работают над улучшением таких параметров аккумуляторов, как емкость и скорость заряда. Для этого они предложили использовать пластины графена в комплексе с кластерами из кремния. Благодаря этому увеличилась скорость прохождения ионов лития через пластины графена. А это существенно повлияло на емкость аккумулятора и скорость его подзарядки. Если говорить конкретными цифрами, то улучшение, по мнению ученых, составляет не менее десяти раз.

Многие ученые считают, что за графеновыми аккумуляторами будущее, ведь они обладают пока совершенно непревзойденным комплексом характеристик. Отличаясь низкой стоимостью и доступностью (ведь графит практически лежит у нас под ногами), они при этом улучшают качество работы аккумуляторов до десяти раз. Согласитесь, эта цифра впечатляет? И когда узнаешь о подобных изобретениях, кажется, что не за горами то будущее, которое нам показывают в фантастических фильмах.

Очень существенно, что применение графеновых аккумуляторов позволит снизить количество потребления дорогих источников энергии, каковыми сегодня являются нефть и нефтепродукты. Кроме того, внедрение этой технологии повысит использование природных источников электроэнергии, которыми являются ветряная и солнечная энергия.

Графеновые аккумуляторы уже проходят серьезное промышленное тестирование в немецких автокомпаниях, что позволяет надеяться, что их использование в широких масштабах не за горами. А это и существенный вклад в экологию, ведь электромобили практически не загрязняют окружающую среду, что делает их очень привлекательными для использования.

jelektro.ru

Графеновые аккумуляторы

графеновые аккумуляторыНаверное, никому в наше время не нужно объяснять, что без аккумулятора машина никуда не поедет, а когда наступают российские морозы, перед многими эта самая проблема встает, что называется, ребром: аккумулятор сел, машина не едет. Разумеется, сегодня автопроизводители предлагают разнообразные аналоги: кушать машины, работающие на электричестве, машины, работающие на газу. Однако ученые продолжают тем не менее свои поиски идеального аккумулятора и одинешенек из последний вариантов, которые они предлагают, — это графеновые аккумуляторы.

Думаю, вдали не все знают о существовании такого материала будто графен, а между тем это одинешенек из современнейших наноматериалов, которые открывает перед автомобилестроением совсем новые возможности.

Что такое графен и чем он этак хорош?

Попробуем разобраться, что это за чудо-материал и чем он этак хорош для аккумуляторов. По своему строению графен состоит из атомов углерода и представляет собой двухмерный материал из кристаллов. Он весьма известен в сфере нанотехнологий. Этот материал отличает весьма высокая теплопроводность, а это значит, что он может эффективно выступать будто в роли проводника, так и полупроводника. Еще одним его уникальным свойством является чрезвычайно высокая прочность. Графен способен вынести воздействие высоких нагрузок, при этом не рвется и не прогибается.

Слово «графен» неслучайно немножко по звучанию напоминает известный всем графит. Именно из этого материала и получают этот инновационный материал, отделяя чешуйки от маленьких графитовых частиц. Однако не думайте, что это делается медлительно и вручную, сегодня уже разработаны технологии, которые позволяют получать графен промышленным путем в больших объемах.

Стоит отметить и то, что этот материал чрезвычайно дешев, отличаясь при этом уникальной способностью к накоплению и удержанию заряда электричества, что делает его чрезвычайно привлекательным для различных разработок.

Научные разработки на основе графена

Разработки нового экономичного аккумулятора на основе графена ведутся многими странами и у всех кушать свои достижения.

В частности, в нашей стране ученые решили создать инновационный аккумулятор, используя сочетание графена с магнием. Используя подобный аккумулятор для электромобилей, они стремятся повысить применение энергии солнца и ветра, а также снизить потребление бензина и дизеля, цены на которые всегда растут.Если сравнивать новые графеновые аккумуляторы с батареями из иона и лития, которые ныне считаются наиболее экономичными и эффективными, то графен существенно выигрывает. При прочих равных эти батареи будут мощней, а их стоимость – ниже, достаточно существенно.графеновые аккумуляторы в автомобиле

В аккумуляторе соединены анод магния и катод графена. Стоимость магния при этом практически в 25 один меньше, чем стоимость лития, из которого изготавливаются наиболее эффективные на сегодняшний день аккумуляторы. Стоит отметить также тот факт, что литий отличается довольно высокой токсичностью, а магний – дудки. Кроме того, существенным преимуществом магниево-графеновых аккумуляторов является их способность накапливать в два раза большую энергию на одну единицу объема, если прочертить сравнение с магнием.Стоит отметить и разработки австралийских ученых в сфере нанотехнологий, ведь собственно они предложили инновационный способ, какой позволил держать графен в состоянии стабильности. Они стали изготавливать из него состав водяного геля. Если использовать подобный состав в аккумуляторе, то это ускорит скорость его заряда до нескольких секунд. Согласитесь, соблазнительная перспектива- аккумулятор автомобиля, какой за несколько секунд уже опять полностью готов к эксплуатации.

Проблема нестабильного состояния графена занимала ученых довольно давно, ведь этот оригинальный материал изо всех сил стремился вернуться к своему первоначальному состоянию и обратиться в графит. Именно в Австралии предложили несложный и действенный способ, который позволил стабилизировать наноматериал-, для этого попросту достаточно держать его в водяном растворе. Лишь в таком виде графен можно эффективно использовать.

Активные работы по созданию инновационного аккумулятора ведут и ученые из Соединенных штатов Америки. В своих разработках они движутся в том же направлении, что и наши соотечественники. Они работают над улучшением таких параметров аккумуляторов, будто емкость и скорость заряда. Для этого они предложили использовать пластины графена в комплексе с кластерами из кремния. Благодаря этому увеличилась скорость прохождения ионов лития чрез пластины графена. А это существенно повлияло на емкость аккумулятора и скорость его подзарядки. Если сообщать конкретными цифрами, то улучшение, по мнению ученых, составляет не менее десяти один.

Многие ученые считают, что за графеновыми аккумуляторами будущее, ведь они обладают покамест совершенно непревзойденным комплексом характеристик. Отличаясь низкой стоимостью и доступностью (ведь графит практически лежит у нас под ногами), они при этом улучшают качество работы аккумуляторов до десяти один. Согласитесь, эта цифра впечатляет? И когда узнаешь о подобных изобретениях, будто, что не за горами то будущее, которое нам показывают в фантастических фильмах.

Весьма существенно, что применение графеновых аккумуляторов позволит снизить число потребления дорогих источников энергии, каковыми ныне являются нефть и нефтепродукты. Кроме того, внедрение этой технологии повысит использование природных источников электроэнергии, которыми являются ветряная и солнечная энергия.

Графеновые аккумуляторы уже проходят серьезное промышленное тестирование в немецких автокомпаниях, что позволяет рассчитывать, что их использование в широких масштабах не за горами. А это и существенный лепта в экологию, ведь электромобили практически не загрязняют окружающую среду, что делает их весьма привлекательными для использования.

Сайт по ремонту, подключению, установке электрики своими руками!

olimp23.com


Смотрите также