باتری‌های گرافینی چه ویژگی‌هایی دارد؟

به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، در حال حاضر، انرژی مورد نیاز دستگاه‌های هوشمند با استفاده از باتری‌های لیتیوم یونی تأمین می‌شود که مشکل عمده آن‌ها، محدودیت شارژدهی است. به نظر می‌رسد باتری‌های گرافینی می‌تواند به راحتی این مشکل را حل کند و جایگزین باتری‌های قدیمی شود.

سرعت شارژ شدن باتری گرافینی بسیار بالا است

گرافین ترکیبی از اتم‌های کربن است که آرایش شش‌گانه یا لانه زنبوری دارد، ضخامت هر لایه گرافین برابر با یک اتم است. هر ورقه گرافین دارای دو بعد است؛ این دو بعدی بودن باعث بروز ویژگی‌هایی مانند رسانایی الکتریکی و گرمایی، انعطاف پذیری، استحکام زیاد و وزن کم گرافین شده است. این ماده در زمینه رسانای بالای الکتریکی و گرمایی حتی از فلز مس نیز که رساناترین عنصر شناخته شده است، بهتر عمل می‌کند. می‌توان از گرافین به عنوان یک "ابرخازن" استفاده کرد که همانند باتری‌های قدیمی، انرژی را در خود ذخیره می‌کند، اما تفاوت آن‌ها این است که سرعت شارژ شدن و تخلیه انرژی در این ابزارها فوق العاده زیاد است. از آنجایی که باتری‌های گرافینی رسانای الکتریکی بالاتری نسبت به باتری‌های لیتیوم یونی دارد، سریع‌تر شارژ می‌شود و جریان الکتریکی بالاتری نیز در اختیار کاربران قرار می‌دهد. رسانای گرمایی بالاتر این نوع باتری‌ها نیز امکان فعالیت در دمای پایین‌تر را به آن‌ها می‌دهد و وزن کمتر و نازک‌تر بودن این نوع باتری‌ها نیز به تولید گوشی‌هایی با ظرفیت بالاتر کمک می‌کند.

باتری گرافینی دارای وزن کمتر و ذخیره نیروی بیشتر است

از جمله ویژگی‌های منفی باتری‌های لیتیوم یونی می‌توان به گرم شدن بیش از اندازه، شارژ شدن بیش از حد و سوراخ شدن آن‌ها اشاره کرد که باعث از بین رفتن تعادل شیمیایی و در نتیجه آتش سوزی می‌شود. اما باتری‌های گرافینی پایدارتر، مستحکم‌تر و در عین حال انعطاف پذیرتر است. نکته قابل توجه این است که باتری‌های لیتیوم یونی به منظور بهبود کارآیی رسانای کاتودی می‌تواند از گرافین استفاده کند؛ به این نوع باتری‌ها، باتری‌های ترکیبی اکسید گرافین فلز گفته می‌شود. باتری‌های ترکیبی در مقایسه با باتری‌های لیتیوم یونی دارای وزن کمتر، سرعت شارژ بیشتر و ظرفیت ذخیره نیروی بیشتری است. علاوه بر این عمر آن‌ها طولانی‌تر است و انتظار می‌رود اولین باتری‌های مورد استفاده کاربران، باتری‌های ترکیبی باشد.

استفاده از باتری گرافینی در گوشی های سامسونگ

کارشناسان تخمین زده‌اند که هزینه تولید گرافین بسیار زیاد است، به همین دلیل دنبال راه مناسبی برای تولید انبوه لایه‌های فوق نازک گرافین برای استفاده در باتری‌ها و فناوری‌های دیگر هستند. شرکت سامسونگ در سال ۲۰۱۷ اعلام کرد که قصد دارد در تولید گوشی‌های هوشمند خود از باتری گرافینی استفاده کند، اما تا کنون خبر جالب توجهی در این زمینه منتشر نشده است. به نظر می‌رسد که به دلیل خاصیت انعطاف پذیری باتری گرافینی، سامسونگ در گوشی‌های خود از آن‌ها استفاده می‌کند. شرکت تسلا نیز اخیراً خبری در مورد استفاده از فناوری باتری‌های گرافینی برای استفاده در خودروها منتشر کرده است.

افزایش عمر گوشی ها با باتری های گرافینی

زمانی که گوشی‌های هوشمند در آینده به این باتری‌ها مجهز شوند، از مزایایی مانند کوتاه‌تر شدن زمان شارژ شدن و دوام بیشتر باتری بهره‌مند خواهند شد. از نظر تئوری، باتری گرافینی در ۱۲ دقیقه، به طور ۱۰۰ در صد شارژ می‌شود. علاوه بر این، گوشی‌های هوشمند در آینده سبک‌تر و نازک‌تر خواهد شد و به دلیل دفع بهتر حرارت که موجب خنک شدن دستگاه می‌شود، عمر گوشی‌ها نیز افزایش پیدا کرده و کارایی آن‌ها حتی پس از گذشت زمان نیز کاهش پیدا نمی‌کند. بنابراین با تولید باتری‌های گرافینی در آینده می‌توان رویای استفاده از گوشی‌های همراه را به مدت چند روز و تنها با یک بار شارژ کردن به واقعیت تبدیل کرد.