Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук. Разбрах
Регистрация
14 21 авг 2016, 12:00, 33365 прочитания

Почти perpetuum mobile

Разработка на австралийския университет Swinburne University е на път да замени днешните батерии с мощни 3D принтирани суперкондензатори

  • LinkedIn
  • Twitter
  • Email
  • Качествената журналистика е въпрос на принципи, професионализъм, но и средства. Ако искате да подкрепите стандартите на "Капитал", може да го направите тук. Благодарим.

    Дарение
    Плащането се осъществява чрез ePay.bg
В средата на юли китайската Dongxu Optoelectronics представи своята графенова батерия G-King.

Още по темата

Кои са най-иновативните компании в света

Tesla Motors оглавява шестото издание на класацията на списание Forbes

28 авг 2016

В ерата на чипобиологията

Германската компания TissUse отглежда органи върху чипове и възнамерява да революционизира фармацевтичната и козметичната индустрия

17 авг 2016

Медицина в Google измерение

Компанията ще разработва биоелектронни "лекарства" в партньорство с фармацевтичния гигант GlaxoSmithKline

6 авг 2016

Умен транспорт или блъскащи се колички

Инцидентите с Tesla и странните планове на Илон Мъск за самоуправляващи се камиони са все по-добър повод да се запитаме дали, кога и как автономните коли ще тръгнат по пътищата

30 юли 2016
Представете си, че можете да заредите телефона си за пет-десет минути, а батерията ви има почти безкраен живот. Звучи невероятно, но всъщност е концепция, върху която се работи от години. Доктор Хан Лин и екипът му от австралийския университет Swinburne University of Technology разработват революционна 3D принтирана батерия, която може да промени не само света на потребителската електроника, но и цели индустрии - от автомобилостроителната до петролната.

За батериите или по-скоро "суперкондензаторите" (supercapacitors), направени от графен, се говори от доста време. За целта се експериментира с различни технологии, благодарение на които суперматериалът да разгърне пълния си потенциал. За разлика от познатите ни батерии суперкондензаторите съхраняват енергия не чрез химически процеси, а електростатично. Това означава, че те могат да доставят тази енергия много по-бързо, пише Хуан Зао в публикация на Масачузетския технологичен институт (MIT). И докато в продължение на години индустрията и проучванията бяха в стагнация, тази година Лин и екипът му представиха своето откритие: нагънати листове графен, които позволяват на тази батерия да има много по-голям капацитет на съхранение на енергия. Още по-вълнуващата част е, че те дават възможност за изключително евтино масово производство чрез 3D принтиране.

Пътят към вечния двигател

Батерията, която Лин представи през юли, е тънка колкото лист хартия. Изненадващо за размерите си суперкондензаторът на австралийския университет обаче има капацитет да съхранява енергия, колкото традиционна литиево-йонна батерия с тегло килограм. Освен това графеновото чудо се зарежда за минути и за направата му се използва карбон вместо скъпия литий, пише в своя скорошна публикация Swinburne University.

Една от основните причини, насочили екипа на Лин към въпросната разработка, е, че обичайно използваните литиево-йонни батерии са ограничени от няколко основни недостатъка: зареждат се с часове, имат лимит на броя цикли и след края на живота си трябва да се унищожават при специален (и скъп) режим, тъй като са изключително вредни за околната среда. "Освен това зареждането и разреждането на нашата батерия не намалява по никакъв начин качествата й, което теоретично означава, че е безсмъртна - нещо уникално за света на батериите", казва Лин.



Доскоро големият проблем при суперкондензаторите беше малкият им капацитет на съхранение. Но на Лин му хрумва идея как да промени това. Той използва "листове" от графен, които имат много голяма повърхност, способна да складира енергия. "Множеството нагънати графенови листове са причината за голямата ефективност на нашия суперкондензатор", обяснява изследователят. Това, което всъщност прави Лин, за да постигне максимална ефективност на батерията си при минимален размер, е силно да нагъва листовете графен, с което осигурява още повече повърхност и следователно още по-голямо съхраняване на енергия.

Лин, разбира се, не е първият, който е наясно, че по-добър потенциал за намиране на алтернативни източници на енергия дават не химическите реакции, а новите видове материали. "Много екипи изследват графеновата хартия", пише Хуан Зао от MIT още през 2014 г. Заедно с екипа си той също тръгва по аналогичен път и започва да нагъва графенови листове. И още преди две години успява да демонстрира как "графеновата хартия" може да се намачка в произволни гънки дотолкова, че да намали с 800% своите размери, без да загуби свойствата си.

Новото в света на графеновите батерии обаче все пак е едно оригинално хрумване на Лин. След дълго чудене как да направи масовото производство на такъв тип батерии ефективно и евтино решението идва - чрез 3D принтиране.

Материалът на суперлативите

"Сега ще ви изненадам. Може би вече самите вие сте създавали графен, драскайки с молив по хартия. Това е всъщност единичен слой графит. От 40-те години на ХХ век учените описват невероятните му качества, но до този момент не беше изолиран в лаборатория", започва една от лекциите си Майкъл Фогелсторм от Chalmers University of Technology. Всъщност графенът е една от алотропните форми на въглерода и едновременно с това най-тънкият познат на учените материал. За разлика от всички останали известни материали той е двуизмерен, а дебелината на слоя му е едва един атом. Освен това е гъвкав, като същевременно е един от най-здравите материали (около 200 пъти повече от стоманата) и с отлична проводимост. Може би е дори най-добрият топлинен проводник, казва Фогелсторм. Най-интересното обаче е, че материалът, чиято структура напомня на пчелна пита, е напълно прозрачен.


Извън лабораториите

В автомобилостроителния сектор поне от две години се говори за прилагането на подобни нововъведения. През октомври 2014 г. базираните в Малайзия Graphene Nanochem и Sync R&D разработват подобрена с графен батерия в рамките на проект за електрически градски транспорт на име Electric Bus 1. През август същата година и Илон Мъск също намекна, че Tesla Motors работи над нов вид батерия, който ще увеличи двойно енергийния капацитет на елелктромобила Model S. Тогава се спекулираше, че компанията също ще използва графеновата хартия. Малко преди това пък британската Perpetuus Carbon Group заедно с OXIS Group обяви, че започва да работи по базирани на графен електроди, с които да подобри литиевите батерии, позволяващи на електромобила да преминава много по-големи дистанции само с едно зареждане.

Други компании, които в недалечното минало са имали намерение да разработват и комерсиализират подобрени с графен батерии, са канадската Grafoid, американската SiNode заедно с AZ Electronic Materials, щатската XG Sciences, Graphene Batteries заедно с CVD Equipment и стартиращата CalBattery. Но докато австралийските лаборатории, американските и канадските компании са в изследователската фаза, китайците вече представиха свой продукт. В средата на юли Dongxu Optoelectronics представи своята графенова батерия на име G-King. Тя има капацитет от 4,800mAh, тоест сравнима с тази на таблет или малки лаптопи. От Dongxu твърдят, че се зарежда между 13 и 15 минути и има живот от общо 3500 цикъла (или седем пъти повече от стандартната батерия за смартфон). От компанията не дадоха подробности кога разработката им ще е на пазара. Освен това батерията им е бледо подобие на обещанията от MIT и екипа на Хан Лин. Но все пак G-King е първа стъпка в посока комерсиализиране на технологията.

Индустрии с главата надолу

В сферата на спекулациите не е никак трудно да си представим как комерсиализирането на графеновия суперкондензатор преобръща някои традиционни и не толкова традиционни бизнеси. От една страна, със сигурност ще повлияе сериозно върху производството на електромобили. И ако Tesla се окаже първата компания със завод за масово производство на революционните батерии, битката за пазарен дял може да бъде решена почти толкова бързо, колкото се зарежда изобретението на д Хан Лин. Някои анализатори са на мнение, че ако технологията навлезе масово в автомобилостроенето, петролните компании веднага ще почувстват ефекта. Все пак всичко остава в сферата на догадките, поне докато някоя компания не извади нещо повече от прототип.

  • Facebook
  • Twitter
  • Зарче
  • Email
  • Ако този материал Ви е харесал или желаете да изразите съпричастност с конкретната тема или кауза, можете да ни подкрепите с малко финансово дарение.

    Дарение
    Плащането се осъществява чрез ePay.bg

21 ноември 2017г.
София хотел Балкан

capital.bg/banks

Пета годишна конференция "Банките и бизнесът"



Теми в програмата:
Готови ли са банките за новите правила за оценка на риска и за провизиране
Да се готви ли бизнесът за смяна на посоката на лихвите
Европейските програми: от грантово финансиране към гаранционни схеми
Пазарът на необслужвани кредити - тенденции на развитие
Как продажбата на портфейлите помага на банките


Прочетете и това

Дигитални модели Дигитални модели

Как изкуственият интелект може да помогне при зачеване; TransferWise вече е еднорог; Стартъп банка

17 ное 2017, 1279 прочитания

App-ове на седмицата App-ове на седмицата

"Капитал" ви представя мобилните приложения, които ни направиха най-силно впечатление

13 ное 2017, 1945 прочитания

24 часа 7 дни

Библиотека / Гепард»

Гепард
Гепард

Класация на най-динамичните малки и средни компании в България.

Кариерен клуб: ИКТ »

Как да се представим на стажа, за да ни вземат на работа

Гледайте на стажа си като на едно дълго интервю за работа, а не като на задължителната заверка за университета

Стажове, стипендии, конкурси (30 октомври - 5 ноември)

Селекция с актуални кариерни инициативи и събития през седмицата

Стажове, стипендии, конкурси (16 - 22 октомври)

Селекция с актуални кариерни инициативи и събития през седмицата

Интервю за работа? Не, благодаря

Няколко съвета как любезно да откажете покана за събеседване, ако междувременно поради една или друга причина вече не се интересувате от офертата и защо това е важно

Стажове, стипендии, конкурси (2-8 октомври)

Селекция с актуални кариерни инициативи и събития през седмицата

 
Капитал

Абонирайте се и получавате повече

Капитал
  • Допълнителни издания
  • Остъпки за участие в събития
  • Ваучер за реклама
Още от "Технологии и наука" Затваряне
Новата лунна надпревара

Две компании се състезават коя от тях ще стане първата частна фирма, която ще изпрати роботизирана космическа мисия до естествения спътник на Земята

Проблемите на малките

Няколко извода от "Гепард" - годишната класация на "Капитал" за най-динамичните малки и средни дружества

Инвестиционният пазар на имоти: Накъде след рекорда от 1 млрд. евро

След сделките за молове с южноафрикански фондове 2018 г. вероятно ще е на офисите, хотелите и построените по мярка на клиента проекти. Инвеститори от Великобритания и САЩ вече оглеждат активи

Индексите на борсата започнаха седмицата с ръст

"Стара планина холд" реализира най-голям ръст след съобщението за дивидент

"Съгласие" купи животозастрахователния портфейл на "Дженерали" (коригирана)

Сделката е сключена в началото на декември, след като италианската компания обяви, че в България ще се съсредоточи само върху общото застраховане

С бебета на път

Полезни съвети за пътуване с малки деца

Широк екран

Акцентите в афиша на "Киномания 2017"

K:Reader

Нов и модерен инструмент, който пренася в дигитална среда усещането от четенето на хартия.

Прочетете целия вестник или списание без да търсите отделните статии в сайта.
Капитал, брой 46

Капитал

Брой 46 // 18.11.2017 Прочетете
Капитал Daily, 20.11.2017

Капитал Daily

Брой 177 // 20.11.2017 Прочетете