Il tuo telefono, il tuo laptop la tua auto e casa, dipendono tutti dall’energia nelle batterie. L’attuale tecnologia delle batterie è eccezionale, ma le batterie al grafene potrebbero risolvere alcuni difetti.
Ci sono buone probabilità che tu abbia già sentito parlare del grafene. Ogni pochi anni ci sono previsioni mozzafiato su come questo materiale meraviglioso trasformerà varie tecnologie. Quello che potresti non sapere è che il grafene in realtà non è nient altro che carbonio. La stessa materia su cui si basa la vita sulla terra ed un elemento incredibilmente abbondante sulla terra.
Il grafene è un reticolo cristallino di grafite dello spessore di un atomo, che è essenzialmente carbonio cristallino. Sembra qualcosa di incredibilmente fantasioso, ma puoi creare scaglie di grafene con una matita e del nastro adesivo. Il premio Nobel per averlo fatto, però, è già stato assegnato.
Il grafene ha diverse proprietà che lo rendono molto interessante come parte potenziale della tecnologia futura. Ha un’elevata conducibilità termica ed elettrica. Quindi, se vuoi spostare l’elettricità o il calore con un’elevata efficienza, è una scelta promettente.
Il grafene mostra anche un alto livello di durezza e resistenza. È molto flessibile ed elastico e può essere utilizzato per generare elettricità dalla luce solare.
Il grafene è difficile da produrre in serie
Sembra tutto meraviglioso, ma c’è un grosso ostacolo. Sebbene sia banale creare scaglie di grafene o piccoli fogli per la ricerca in laboratorio, la produzione di massa si sta rivelando difficile. Se non fosse stato per le sfide della produzione di massa di questo nanomateriale in modo affidabile, sarebbe stato prodotti secoli fa.
La buona notizia è che ci sono diverse strade promettenti per la produzione di massa che potrebbero rendere il grafene abbastanza economico. La fibra infusa di grafene ora può essere prodotta in quantità ragionevoli. Il grafene può anche essere prodotto utilizzando solventi, sebbene questi siano altamente tossici. I ricercatori hanno esaminato solventi più sicuri negli annie.
Ecco perchè serve nelle batterie
Il grafene è attualmente spesso prodotto utilizzando la deposizione chimica tramite vapore. Si forma come uno strato su un materiale di substrato. Il problema è che il tasso di difetto nel grafene è alto. Una nuova ricerca che utilizza il liquido come substrato potrebbe risolvere il problema. Quindi, supponendo che alla fine riusciremo a garantire una produzione di massa, perché lo vogliamo nelle batterie?
Le batterie al litio sono rendono possibile l’utlizzo di dispositivi come smartphone, droni e auto elettriche. Tuttavia, sono volatili e necessitano di circuiti di sicurezza estesi per mantenerle stabili.
Si degradano anche ad ogni ricarica, c’è un limite alla quantità di energia che possono fornire contemporaneamente e devono essere caricati lentamente per evitare che la batteria si surriscaldi ed esploda. Usare il grafene risolve il problema, grazie alla sua elevata resistenza al calore e una conduttività più elevata.