Вероятно никой в наше време не трябва да обяснява, че без кола, колата няма да отиде никъде, но когато има руски студове, преди много, този проблем възниква, който се нарича рак: батерията седна , колата не отива. Разбира се, днес производителите на автомобили предлагат разнообразие от аналози: има машини, работещи с електричество, машини, работещи с газ. Но учените продължават търсенето на идеална батерия и една от най-новите възможности, които предлагат са графеновите батерии.
Мисля, че не всички знаят за съществуването на такъв материал като графен, и въпреки това той е един от най-напредналите наноматериали, което отваря напълно нови възможности за автомобилната индустрия.
Какво е графен и как е толкова добро?
Нека се опитаме да разберем какво е това чудотворно вещество и как е толкова добро за батериите. В своята структура графенът се състои от въглеродни атоми и е двуизмерен материал, изработен от кристали. Той е много известен в областта на нанотехнологиите. Този материал се характеризира с много висока топлопроводимост, което означава, че може ефективно да действа като проводник и полупроводник. Друга от уникалните му характеристики е изключително висока якост. Графенът е в състояние да издържи на въздействието на високи натоварвания, докато не се разкъсва или огъва.
Думата "графен" не е случайно малко като звук, познат на всички графити. Именно от този материал те получават този иновативен материал, разделящ скалите от малки частици графит. Но не мисля, че това се прави бавнои на ръка, днес вече са разработени технологии, които позволяват на графена да се произвежда индустриално в големи обеми.
Струва си да се отбележи, че този материал е изключително евтин, с уникалната си способност да натрупва и задържа електричеството, което го прави изключително привлекателен за различни разработки.
Научни разработки на базата на графен
Разработването на нов икономически оборот, основаващ се на графен, се извършва от много страни и всички имат свои собствени постижения.
По-специално, у нас учените са решили да създадат новаторска батерия, използвайки комбинация от графен и магнезий. Използвайки такава батерия за електрически превозни средства, те се стремят да увеличат използването на слънчева и вятърна енергия, както и да намалят потреблението на бензин и дизел, чиито цени непрекъснато се покачват.
Сравнявайки новите графенови батерии с литиево-йонни батерии, които днес се считат за най-икономични и ефективни, графенът е значителен победител. В противен случай, тези батерии ще бъдат по-мощни, а цената им - по-ниска, доста съществено. 
Батерията е свързана с анод от магнезий и катод от графен. Цената на магнезия е почти 25 пъти по-ниска от цената на лития, от който се произвеждат най-ефективните батерии днес. Заслужава да се отбележи и факта, че литий е доста висока токсичност, и магнезий - не. В допълнение, значителното предимство на магнезиево-графеновите батерии е тяхната способност да натрупват два пъти повече енергия на единица обем, ако се извършватсравнение с магнезий.
Струва си да се отбележи и развиването на австралийски учени в областта на нанотехнологиите, тъй като те предложиха новаторски начин, който позволява на графена да се поддържа в състояние на стабилност. Те започнаха да правят от него воден гел. Ако използвате такава памет в батерията, тя ще ускори зареждането й до няколко секунди. Съгласен съм, съблазнителната перспектива е автомобилна батерия, която е готова за работа за няколко секунди.
Проблемът с нестабилното състояние на графена отдавна е взет от учени, тъй като този оригинален материал се е опитвал да се върне в първоначалното си състояние и да стане графит. Именно в Австралия беше предложен прост и ефективен начин за стабилизиране на наноматериала - достатъчно, за да го запази във воден разтвор. Само в тази форма графенът може да се използва ефективно.
Учените от Съединените щати също са активни в разработването на иновативна батерия. В развитието си те се движат в същата посока като нашите сънародници. Те работят за подобряване на параметрите на батерията, като капацитет и скорост на зареждане. За тази цел те предложиха използването на графенови плочи във връзка със силиконови клъстери. Благодарение на това, скоростта на преминаване на литиеви йони през плочите от графен се е увеличила. А това значително повлия на капацитета на батерията и скоростта на презареждане. Ако говорим за конкретни цифри, то подобрението, според учените, е не по-малко от десетпъти.
Много учени смятат, че графеновите батерии са бъдещето, тъй като все още имат напълно ненадминат набор от характеристики. Отличават се с ниска цена и достъпност (тъй като графитът практически лежи под краката ни), те също подобряват качеството на батериите до десет пъти. Съгласен съм, че тази цифра е впечатляваща? И когато разберете за такива изобретения, изглежда, че не далеч е бъдещето, което ни се показва във фантастични филми.
Много е важно, че използването на графенови батерии ще намали потреблението на скъпи енергийни източници, които днес са петрол и петролни продукти. В допълнение, въвеждането на тази технология ще увеличи използването на естествени източници на електроенергия, което е вятърна и слънчева енергия.
Графеновите батерии вече са подложени на сериозни промишлени тестове в немската автомобилна компания, което ни позволява да се надяваме, че използването им в голям мащаб не е далеч. А това е значителен принос за околната среда, защото електрическите превозни средства на практика не замърсяват околната среда, което ги прави много привлекателни за ползване.
