 Grafenas – tai vieno anglies atomo storio medžiaga. Asociatyvi „Pixabay“ nuotr. |
|---|
Gyvename baterijų amžiuje. Tikriausiai ir šį straipsnį skaitote baterijas naudojančiu prietaisu. Ličio jonų baterijos naudojamos labai plačiai – nuo išmaniųjų laikrodžių ir telefonų iki elektromobilių ir pramoninių energijos saugojimo įrenginių. Tačiau jos turi daug trūkumų. Kvinslando universiteto mokslininkai mano, kad sukūrė joms neblogą alternatyvą.
Ličio jonų baterijų trūkumai – susidėvėjimas, palyginti aukšta kaina ir stiprus poveikis aplinkai. Pastarasis trūkumas yra susijęs su visa eile skirtingų faktorių, įskaitant retų metalų gavybą, sudėtingą baterijų perdirbimą ir chemikalus, kurie į gamtą patenka, jei baterijos yra išmetamos netinkamai.
Kvinslando universiteto mokslininkai sukūrė aliuminio jonų bateriją su grafeno elektrodais. Aliuminio baterijas kuria ne vienos šalies mokslininkai. Kornelio universiteto mokslininkai išbandė aliuminio elektrodus su anglies pluošto izoliacija. Tos baterijos galėtų būti santykinai ilgaamžės. Australijos mokslininkai panaudojo grafeno elektrodus.
Pirmiausia reikėtų paminėti trūkumą – grafeno-aliuminio baterijos savo talpa nusileidžia ličio jonų elementams. Skirtumas yra pakankamai didelis, kad naujųjų baterijų nebūtų galima naudoti visur – ličio jonų baterijų jos nepakeis. Bet mokslininkai mano, kad jos vis tiek gali būti labai naudingos.
Kvinslando grafeno-aliuminio baterijos buvo išbandytos įvairiomis sąlygomis. Paaiškėjo, kad jos gali tarnauti net tris kartus ilgiau nei ličio jonų baterijos. Be to, jas galima įkrauti net 70 kartų greičiau. Tai – didžiulis skirtumas, net jei jos ir išsikrauna greičiau dėl mažesnės talpos.
Mokslininkai jau pradėjo procesą, leisiantį šią technologiją komercializuoti. Jie jau ruošia prototipus laikrodžiams, telefonams, kompiuteriams ir elektromobiliams. Tai rodo, kad grafeno-aliuminio baterijos bus pakankamai universalios. Be to, Žemės plutoje aliuminio netrūksta, o jo apdorojimo ir perdirbimo infrastruktūra yra gerai išvystyta – šios baterijos nebūtų labai brangios. Galiausiai, net ir netinkamai išmestos jos netaptų didele aplinkosaugos problema.
Aišku, prireiks dar kelių metų, kol grafeno-aliuminio baterijos bus ištobulintos. Tačiau gerai, kad alternatyvų ličio jonų baterijoms po truputį atsiranda.
