یک باتری گرافنی ۱۰ هزار میلی‌آمپرساعتی در نیم ساعت شارژ می‌شود
فناوری باتری‌های مبتنی‌بر گرافن، یکی از گزینه‌های جذاب برای ارائه‌ی قابلیت شارژ بسیار سریع روی دستگاه‌های الکترونیکی مثل گوشی‌های هوشمند است. در این مقاله، وضعیت فعلی و آینده‌ی این تکنولوژی را بررسی خواهیم کرد.
وب‌سایت دیجیتال ترندز در رویداد‌های CES پیشین با افراد حاضر در Real Graphene درباره‌ی این موضوع صحبت کرده است که فناوری پیش‌گامانه‌ی باتری آن‌ها چگونه می‌تواند وارد عرصه‌ی رقابت شود. از آن زمان تاکنون، این افراد مشغول کار روی فناوری‌های خود بوده‌اند و به‌علت همه‌گیری کرونا، مثل بسیاری از شرکت‌های دیگر با مشکلات مرتبط با زنجیره‌ی تأمین مواجه شده‌اند.
این افراد با شرکتی به نام Elecjet ادغام شدند و سپس اولین کمپین سرمایه‌گذاری جمعی خود را با موفقیت گذارندند و درحال‌حاضر، در مسیر دومین کمپین سرمایه‌گذاری خود است.
مهم‌ترین ویژگی باتری‌های گرافن
باتری
نکته‌ی مهم درباره‌ی باتری‌های گرافن، سرعت شارژ‌شدن بسیار سریع آن است. در آزمایش باتری آپولو الترای Elecjet، باتری‌ای با ظرفیت ۱۰ هزار میلی‌آمپرساعت به‌راحتی در ۳۰ دقیقه شارژ شد. این در حالی است که برای شارژ کامل سایر باتری‌های ۱۰ هزار میلی‌آمپرساعتی، چند ساعت زمان نیاز است. عملکرد آپولو الترا تا حدودی به شارژر ۱۰۰ واتی متکی است؛ اما کاتد گرافن وظیفه‌ی اصلی را در باتری‌های گرافن به‌عهده دارد.
روش کارکرد باتری‌های گرافن
ابتدا کمی درباره‌ی نحوه‌ی عملکرد باتری‌های لیتیومیونی توضیح خواهیم داد. به‌طور خلاصه، باتری دو محفظه‌ی اصلی دارد که با غشایی متخلخل از هم جدا شده‌اند. وقتی باتری را شارژ می‌کنید، الکترون‌ها از محفظه‌ای به محفظه‌ی دیگر کشیده خواهند شد. غشا از رانش الکترون‌ها به‌سمت جایگاه طبیعی آن‌ها جلوگیری می‌کند.
هنگامی که مدار باتری با ابزاری که از مقداری آب بهره می‌برد، کامل می‌شود، مسیر بازگشت آن الکترون‌ها باز خواهد شد. بنابراین، الکترون‌های یاد‌شده از‌طریق تمام حلقه‌هایی که به آن‌ها نیاز دارد، حرکت می‌کند تا مجددا به نقطه‌ی شروع خود بازگردند. بدین‌ترتیب، جریان الکتریکی قدرتمندی ایجاد خواهد شد که تأمین انرژی موردنیاز گوشی هوشمند یا تبلت یا لپ‌تاپ شما فراهم می‌کند تا بتوانید این متن را در سایت زومیت مطالعه کنید.
باتری گرافن
اکنون، این الکترون‌ها به مکانی برای خنک‌شدن در هر دو طرف نیاز دارند. معمولا طرف آنُد با بار منفی باتری لیتیومیونی از گرافیت استفاده می‌کند. کربن عنصری پایدار است و آن‌قدر به الکترون‌ها می‌چسبد که در جای خود بمانند؛ البته نه آن‌قدر چسبده که نتوان الکترون‌ها را از جای آن‌ها بیرون کشید. آنُد سمتی است که هنگام شارژ باتری، الکترون‌ها را به‌سمت خود جذب می‌کند.
گرافن لایه‌ای تک‌مولکولی از گرافیت است. با‌‌توجه‌به این ساختار، گرافن حتی از گرافیت پایدارتر است. این ویژگی شبکه‌ی منحصر‌به‌فردی برای الکترون‌ها فراهم می‌کند که در بالا و پایین ورق، بدون داشتن صفحات دیگری مثل گرافیت قرار بگیرند. رسانایی گرافیت ۷۰ درصد بهتر از مِس است که این امر عملکرد شارژ باتری را بهبود می‌بخشد.
شارژ خیلی سریع
شارژ سریع
از طرف دیگر، باید به چرخه‌ی عمر استفاده از گرافن توجه کنیم. از‌آنجا‌که گرافن پایدارتر از گرافیت است، تجزیه‌ی آن نیز کُندتر خواهد بود. همان‌طور‌که باتری را شارژ و تخلیه می‌کنید، محیط‌هایی که الکترون‌ها را در آنُد و کاتُد نگه می‌دارند، همیشه با کشیده‌شدن الکترون‌ها کمی تجزیه می‌شوند.
اتم‌های کربن موجود در گرافن پیوندهای بسیار محکمی دارند که به‌گفته‌ی Elecjet، باعث شده است چرخه‌ی شارژ باتری آپولو الترا بیش از ۲،۵۰۰ باشد. در مقام مقایسه، باید اشاره کنیم چرخه‌ی عمر باتری‌های لیتیومیونی معمولا ۵۰۰ است. این پایداری در استفاده‌های روزمره به‌خوبی دیده خواهد شد.
باتری‌های گرافن چه زمانی به‌طور گسترده دردسترس قرار خواهند گرفت؟
مقاله‌‌های مرتبط:
هر آن چه باید درباره شارژ باتری گوشی موبایل بدانیم
چگونه سلامت باتری گوشی‌های اندرویدی را بررسی کنیم؟
آپولو الترا چهارمین باتری گرافیتی Elecjet است؛ اما نشانه‌های اندکی وجود دارد که سایر تولیدکنندگان باتری نیز در حال کار روی این فناوری هستند. شارژ سریع مبتنی‌بر گرافن در حال رسیدن به نقطه‌ای است که می‌تواند مزیت‌های رقابتی درخورتوجهی در بازار متنوع باتری‌ها ایجاد کند. گسترش این فناوری به تشخیص مزیت‌های آن و استفاده از آن در محصولات بستگی دارد.
حتی اگر تصمیم گرفته شود، چند سال زمان نیاز است تا شرکت‌های کوچک‌تر برای استفاده از این فناوری اقدام کنند. حتی مدتی طول خواهد کشید تا بزرگان صنعت باتری به استفاده از این تکنولوژی روی آورند. این کار درواقع به‌عهده‌ی شرکت‌های بزرگ است که تولید باتری‌های مبتنی‌بر گرافن را به‌حدی برسانند که به پذیرش گسترده‌ی آن منجر شود. بدین‌ترتیب، دقیقا مشخص نیست که این باتری‌ها چه زمانی به‌طور گسترده استفاده خواهند شد. هر سال شاهد افزایش سرعت شارژ باتری‌های محصولاتی مثل گوشی‌های هوشمند هستیم و به‌نظر می‌رسد در آینده، شاهد عرضه‌ی دستگاه‌هایی خواهیم بود که از باتری‌های مبتنی‌بر گرافن بهره می‌برند.
روی گرافن از سال‌ها قبل مطالعه شده و مزیت‌های خوبی از خود نشان داده است. پیشرفت در فناوری باتری‌ها بسیار آهسته است؛ بنابراین، ورود این نوع باتری‌ها به بازار هیجان‌انگیز خواهد بود. این فناوری خبری خوشحال‌کننده برای افرادی است که به‌دنبال روش‌های جدید برای شارژ سریع گوشی هوشمند یا لپ‌تاپ یا تبلت خود هستند. بدین‌ترتیب، می‌توان انتظار داشت که باتری‌های مبتنی‌بر گرافن درنهایت به‌طور گسترده در محصولات مختلف الکترونیکی استفاده شوند.
