Opracowana i już chroniona patentami w Korei Płd. oraz w St. Zjednoczonych technologia produkcji grafenu bazuje na wykorzystaniu powszechnej na Ziemi substancji jaką jest krzemionka (dwutlenek krzemu), która poddana odpowiednim procesom przekształcana jest w trójwymiarowe grafenowe, kuliste struktury. Ponieważ proces zachodzi z wykorzystaniem wysokich temperatur (cząstki SiO2 poddawane są działaniu temperatury rzędu 1000°C) więc analogia do popcornu to dobre skojarzenie.
Ważniejsze są jednak możliwości baterii domieszkowanych kulkami grafenowymi. Struktury grafenowe uzyskane przez Samsunga mogą stanowić materiał obu elektrod baterii litowo-jonowych. Według badaczy uzyskana pojemność energetyczna anody zbudowanej z grafenowych kulek to 716,2 mAh na gram. Oczywiście zbudowanie całkowicie grafenowej baterii jest – póki co – nieopłacalne, niemniej samo domieszkowanie klasycznych akumulatorów litowo-jonowych grafenowymi strukturami pozwoli na zwiększenie gęstości energii o 27,6% w porównaniu do akumulatora pozbawionego kulek grafenowych. Jednocześnie akumulator litowo-jonowo-grafenowy charakteryzuje się zachowaniem 78,6% pierwotnej pojemności po 500 cyklach ładowania. Co ważne nowy typ akumulatorów zachowuje lepsze właściwości (w stosunku do klasycznych ogniw Li-Ion) w temperaturze 60°C, a w takiej – jak zwracają uwagę badacze z SAIT – pracują akumulatory w samochodach elektrycznych.
Nie bez znaczenia jest również znaczny wzrost prędkości ładowania akumulatorów domieszkowanych grafenem. Dla porównania, gdy klasyczny akumulator Li-Ion potrzebuje do pełnego naładowania godziny, nowym akumulatorom od Samsunga wystarczyłoby – teoretycznie – zaledwie 12 minut. W tym kontekście używanie smartfonów czy aut elektrycznych to zupełnie nowa jakość. Zainteresowanych pełną publikacją dotyczącą badań naukowców Samsunga odsyłam do źródeł – artykułu w Nature.
Patent Samsunga nie wywraca do góry nogami istniejącej od 1991 roku technologii akumulatorów litowo-jonowych, lecz doskonale ją uzupełnia. Pod względem ekonomicznym odkrycie naukowców Samsunga to majstersztyk. Pamiętajmy, że samo odkrycie naukowe, nawet najbardziej doniosłe musi być mocno osadzone w ekonomicznej rzeczywistości zanim będzie mogło być komercyjnie wykorzystywane. W tym przypadku mamy coś, co jest rozwinięciem istniejących technologii produkcji ogniw litowo-jonowych, zatem jest szansa, że wdrożenie rozwiązania będzie możliwe w stosunkowo krótkim czasie. Korzyść dla konsumentów? Szybciej doczekamy się znacznie wydajniejszych akumulatorów zasilających nasze urządzenia. | CHIP
