Grafenbatterier - teknik som kommer att förändra världen

2004 kunde de ryska forskarna Konstantin Novoselov och Andrei Game, som arbetade vid University of Manchester (Manchester, Storbritannien) få grafen på ett kiseloxidsubstrat. Det var en stabil tvådimensionell film på grund av dess bindning med ett tunt lager av oxid (dielektricitet). Parametrarna för kolfilmer en atom tjock (en miljon gånger tunnare än ett pappersark), såsom elektrisk ledningsförmåga, Shubnikov-de Haas-effekten och Hall-effekten mättes sedan av forskare. Novoselov och Game fick Nobelpriset för dessa avancerade verk under 2010.

Idag kan grafen med rätta kallas revolutionärt material från 2000-talet. Denna version av kolföreningen är den tunnaste, starkaste och har den högsta elektriska konduktiviteten. Idag har flera miljarder dollar avsatts för studiet av grafen, och enligt forskare kan detta material ersätta kisel i halvledarindustrin. Grafen kommer utan tvekan att förändra teknologivärlden under de kommande åren, inte minst för att den är billig att tillverka och mycket vanligt till sin natur. Varje land har det i överflöd.

Samtidigt har ingenjörer från Spanien utvecklat ett nytt generations laddningsbart batteri baserat på grafen. Det visade sig vara 77% billigare än litiumpartiklar, två gånger lättare i vikt, och på grund av grafens unika elektriska ledande egenskaper kan den laddas helt på bara 8 minuter, och denna laddning räcker för en elbil under 1000 kilometer.

De nya batterierna har redan testats av två tyska bilföretag. En elbil anses vara ett mycket lovande transportmedel trots sin lägre kraft och hastighet jämfört med traditionella fordon med flytande bränsle, eftersom den tillgodoser de flesta människors grundläggande behov.

De mest moderna produktionselektriska bilarna på litiumbatterier kräver flera timmar att ladda, medan laddningen räcker för knappt 300 kilometer. Jämfört med detta ser de nya spanska grafenpolymerbatterierna Graphenano, utvecklade tillsammans med forskare från National University of Cordoba, ut som en revolutionerande mirakelkälla, vilket helt eliminerar bristerna hos traditionella litiumjonbatterier.

För tillfället är Graphenano världens ledande producent av grafen inom industriella volymer, och erfarenheterna som ingenjörer redan har gjort kan vi kalla dem professionella på denna revolutionerande väg.

Grafen är extremt lätt, ett ark på 1 kvadratmeter väger 0,77 gram, det är genomskinligt, flexibelt, vattentätt, 200 gånger starkare än stål, och samtidigt utgör det inte en miljöfarlig förorening. Efter skador återställs materialet lätt. Grafens ultrahöga elektriska konduktivitet gör det möjligt att uppnå en hastighet i spånen som är 100 gånger större än för moderna kiselchips.

Grafen leder lätt värme, genererar elektricitet och kan ändra dess egenskaper i kombination med andra material - även de minsta heliumatomerna kan korsa den.

I slutet av 2015 öppnade Graphenano en anläggning med en yta på mer än 7 000 kvadratmeter för produktion av grafenpolymerbatterier i den spanska staden Yecla, tack vare ett gemensamt arbete med ett team av kemister från National University of Cordoba och Grabat Energy. Specialutrustning skapades för att tillhandahålla 20 monteringslinjer till 80 miljoner celler.

De första batterierna med högt mervärde planeras släppas 2017. Dessa batterier kommer inte att producera gas och kommer inte att vara brandfarliga, säger de i Graphenano, även en kortslutning kommer inte att vara skrämmande för dem. Polymeren har certifierats i samarbete med institutionerna i Dekra (Spanien) och TUV (Tyskland).

Testresultaten har redan överskridit 1000 watt per kilogram för den nya grafenpolymeren. Inte överraskande har Graphenano ingått samarbetsavtal med många ledare inom flyg- och bilindustrin samt med förnybara energiföretag.