Due anni e una pandemia dopo, le batterie al grafene a ricarica rapida stanno arrivando sugli scaffali

Ai tempi in cui il CES era ancora un evento dal vivo, abbiamo parlato con i ragazzi di Real Graphene su come avrebbero fatto impazzire tutti con la loro rivoluzionaria tecnologia delle batterie. Da allora sono stati piccoli castori occupati, e non solo perché le loro catene di approvvigionamento sono state brutalizzate durante la pandemia. Si sono fusi con una società chiamata Elecjet , hanno bloccato i brevetti, hanno superato la loro prima campagna di crowdfunding e sono sulla buona strada per la loro seconda campagna.

Qual è il grosso problema del grafene comunque?

Il grosso problema è che le batterie a base di grafene si caricano molto velocemente. Abbiamo provato l’imminente Apollo Ultra di Elecjet e può ricaricare facilmente la sua capacità di 10.000 mAh in mezz’ora. Questo colpisce davvero quando ti rendi conto che la maggior parte delle batterie con questa capacità impiega un paio d’ore per caricarsi completamente. Le prestazioni dell’Apollo Ultra dipendono in buona parte dall’avere un caricabatterie da 100 watt, ma il catodo di grafene è ciò che fa il lavoro pesante qui.

OK, ma come funziona anche una batteria al grafene?

Rilassati, ci stavamo appena arrivando. Innanzitutto, esaminiamo un rapido aggiornamento su come funzionano le batterie agli ioni di litio. In breve, una batteria ha due scomparti principali separati da una membrana porosa. Quando carichi una batteria, sta trascinando elettroni da un compartimento all’altro. La membrana impedisce a quegli elettroni di tornare alla loro sede naturale sul lato iniziale. Quando il circuito della batteria è completato da un gadget che ha bisogno di un po’ di energia, quegli elettroni hanno un percorso di ritorno. Quindi quegli elettroni attraversano tutti i cerchi di cui hanno bisogno per tornare al punto di partenza, creando così la meravigliosa corrente elettrica di cui abbiamo bisogno per guardare i video di gatti su YouTube.

Ora, questi elettroni hanno bisogno di un posto dove rilassarsi su entrambi i lati. Tradizionalmente, il lato dell’anodo caricato negativamente di una batteria agli ioni di litio utilizza la grafite. È carbonio, è stabile ed è abbastanza appiccicoso agli elettroni che rimarranno lì, ma non così appiccicoso da non poter essere staccati. L’anodo è il lato che tira gli elettroni quando si carica una batteria.

Il grafene è un singolo strato monomolecolare di grafite. A causa di questa struttura, il grafene è ancora più stabile della grafite. Fornisce un reticolo unico in cui gli elettroni si depositano sopra e sotto il foglio senza dover urtare altri fogli, come con la grafite. Il grafene può essere il 70% più conduttivo del rame , il che migliora notevolmente le prestazioni di ricarica della batteria.

Mooooolto… ricarica veloce? Questo è tutto?

Che cinico! L’altro aspetto dell’utilizzo del grafene è il suo ciclo di vita complessivo esteso. Poiché il grafene è più stabile della grafite, si degrada molto più lentamente. Quando si carica e si scarica una batteria, i mezzi che trattengono gli elettroni all’anodo e al catodo si rompono un po’ a causa della continua estrazione di elettroni da essi. Gli atomi di carbonio nel grafene hanno legami super stretti, che, secondo Elecjet, consentono alla batteria Apollo Ultra di oltre 2.500 cicli di alimentazione, rispetto ai soliti 500. Anche se questo resta da vedere durante l’uso quotidiano, una riduzione di 5 volte dei rifiuti della batteria potrebbe superano molto bene la novità iniziale della ricarica rapida.

Il grafene è stato studiato per anni e ha mostrato moltissime promesse. I progressi nella tecnologia delle batterie sono pochi e lontani tra loro, quindi è eccitante quando arrivano sul mercato. Sebbene sia un’ottima notizia per quelli di noi che cercano un modo per ricaricare rapidamente telefoni, laptop e tablet, ci sono applicazioni su larga scala da tenere a mente. È facile vedere come una batteria per smartphone portatile a base di grafene verrà infine sviluppata in batterie commerciali su larga scala per la produzione di energia solare ed eolica.