Графен может значительно повысить производительность литий-ионных батарей, но проблемы все еще существуют

Литий-ионные батареи - наиболее широко используемая технология электрохимического хранения энергии. Графен, в частности, обладает уникальными электронными, механическими и химическими свойствами, которые делают его перспективным кандидатом на повышение производительности литий-ионных батарей. Эти свойства могут позволить ему заменить графит, еще одну модификацию углерода, в аноде литий-ионных батарей.

Однако, несмотря на значительные технологические достижения, главный прорыв для батарей на основе графена еще не наступил. Графен способен значительно повысить энергетическую плотность батарей; исследования показывают, что добавление графена в кремний-углеродные композиты может повысить энергетическую плотность более чем на 30%. Этот материал также обещает ускорить время зарядки и обеспечить превосходные возможности быстрой зарядки для литий-ионных батарей.

Несмотря на устойчивый интерес к решениям на основе графена в аккумуляторной промышленности, Максимилиан Стефан, один из авторов работы, подчеркивает, что сначала необходимо создать стабильную и адекватную цепочку поставок. На данный момент не существует экономически эффективного процесса производства таких графеновых батарей, а сам графен остается дорогим. Тем не менее, авторы обзора под названием " GrapheneRoadmap Briefs (No. 4): инновационные перспективы для литий-ионных батарей" от Фраунгоферовского института системных и инновационных исследований (ISI) считают, что у графена все еще есть шансы на коммерческий успех на рынке аккумуляторов.

Многие компании и стартапы исследуют инновационные методы производства графена, используя различные подходы. Например, некоторые производители используют графен высокой чистоты, чтобы оправдать более высокие цены на потенциальные высокотехнологичные батареи, в то время как другие пытаются разработать доступные методы производства этого типа батарей в промышленных масштабах. Эти достижения в области исследования и производства материалов могут в один прекрасный день сделать графен ключевым компонентом в батареях.