Reč je o inovativnoj tehnici koja omogućava proizvodnju grafenskih folija prilagođene debljine, što može dovesti do još efikasnijih i sigurnijih baterija.
Tim istraživača napravio je značajan napredak u tehnologiji skladištenja energije, razvivši novu tehniku za proizvodnju grafenskih kolektora električne energije velikog obima.
„Ovaj proboj obećava da će značajno poboljšati bezbednost i performanse litijum-jonskih baterija, rešavajući ključni izazov u tehnologiji skladištenja energije“, rekli su istraživači u saopštenju za javnost.
Dotična inovacija predstavlja ključni korak ka budućnosti koju pokreću električna vozila i obnovljiva energija.
Tim čine istraživači s Univerziteta Svonsi, Tehnološkog univerziteta Vuhan i Univerziteta Šenžen.
Povećana bezbednost i performanse
Ovaj proboj zapravo predstavlja skalabilan metod za stvaranje grafenskih folija bez defekata. Reč je o folijama koje imaju izuzetnu toplotn provodljivost.
„Ove folije nude izvanrednu toplotnu provodljivost, do 1.400,6 W m-1 K-1, što je gotovo deset puta više od tradicionalnih bakarnih i aluminijumskih strujnih kolektora, koji se koriste u litijum-jonskim baterijama“, ističe se u saopštenju za javnost.
Dr Rui Tan, jedan od vodećih autora s Univerzieta Svonsi, izjavio je da je njihova metoda omogućila proizvodnju grafenskih strujnih kolektora u velikom obimu i kvalitetu, što omogućava lako integrisanje u komercijalnu proizvodnju baterija.
„Ovo ne samo da poboljšava bezbednost baterije efikasnim toplotnim menadžmentom, već i povećava njenu energetsku gustinu i dugovečnost“, dodao je on.
Skalabilnost i fleksibilnost
Istraživači su demonstrirali sposobnost proizvodnje ovih grafenskih folija u velikom obimu, u dužinama od metra do kilometra.
Čak su napravili grafensku foliju dugačku 200 metara, koja je zadržala svoju visoku električnu provodljivost čak i nakon što je savijena preko 100.000 puta!
Ova fleksibilnost otvara mogućnosti za aplikacije u okviru fleksibilne elektronike, kao i u drugim naprednim tehnologijama.
„Ovaj novi pristup takođe omogućava proizvodnju grafenskih folija s prilagodljivim debljinama, što bi moglo dovesti do još efikasnijih i sigurnijih baterija“, primetili su istraživači.
Rešavanje toplotnog bekstva
Ova poboljšana sposobnost disipacije toplote direktno se bavi ključnim bezbednosnim problemom – toplotnim bekstvom.
O čemu se zapravo radi? Toplotno bekstvo predstavlja opasnu lančanu reakciju pregrevanja, koje može dovesti do kvara baterija, požara i eksplozija. To je veliki rizik, posebno u slučaju visokoenergetskih litijum-jonskih baterija, koje se koriste u električnim vozilima.
Grafenski strujni kolektori deluju kao efikasan hladnjak, sprečavajući prekomerno nakupljanje toplote i ublažavajući rizik od toplotnog bekstva.
„Naša gusta, usklađena grafenska struktura pruža čvrstu barijeru protiv stvaranja zapaljivih gasova, sprečavajući da kiseonik prodre u baterijske ćelije, što je ključno za izbegavanje katastrofalnih kvarova“, objasnio je dr Đinlong Jang, jedan od vodećih autora s Univerziteta Šenžen.
Primena širokog dometa
Implikacije ove inovacije su ogromne. Bezbednije i efikasnije baterije promovišu električna vozila koja ne samo što su pouzdanija i dugotrajnija, već doprinose ubrzanju globalne tranzicije ka održivom transportu.
Štaviše, u sektoru obnovljive energije, poboljšane sposobnosti skladištenja energije igraju ključnu ulogu u efikasnom hvatanju i korišćenju čistih izvora energije.
„Ova inovacija mogla bi da ima široke implikacije na budućnost skladištenja energije, posebno u električnim vozilima i sistemima obnovljivih izvora energije, gde su bezbednost i efikasnost najvažniji“, zaključuje se u saopštenju za štampu.
Istraživački tim nastavlja da usavršava svoj proces. Njihov cilj je da dodatno smanje debljinu grafenskih folija i poboljšaju njihova mehanička svojstva.
Oni takođe istražuju upotrebu ovog materijala u drugim tipovima baterija, kao što su jedinice s redoks protokom i natrijum-jonske baterije.
Ovaj proboj predstavlja veliki napredak u tehnologiji skladištenja energije. Dok svet traži rešenja za klimatske promene i potrebu za čistom energijom, dotično istraživanje pruža obećavajući put ka održivijoj budućnosti.
