Baterii îmbunătățite cu grafen: viitorul este acum

Baterias aprimoradas com grafeno: o futuro é agora

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Embora a tecnologia de bateria tenha evoluído gradativamente nos últimos anos, está tendo problemas para acompanhar as demandas dos smartphones modernos. As restrições de espaço e as complicações com as tolerâncias de carga / descarga atualmente tornam os pequenos computadores que alimentamos com células de íon de lítio uma conveniência pela qual pagamos na forma de baterias de longa duração e ciclos de carga longos. Nos últimos anos, no entanto, o progresso na tecnologia de fabricação de grafeno resultou em alguns dos primeiros bancos de energia aprimorados com grafeno disponíveis comercialmente, que prometem trazer pelo menos algum alívio para esse dilema.

O que o grafeno faz

O grafeno é uma camada de carbono com um único átomo. Embora seja feito do mesmo material que o grafite nos núcleos dos lápis, por ser tão fino que ocupa apenas duas dimensões do espaço, ele também atua como um supercondutor de eletricidade. Isso é muito valioso porque a maioria dos materiais que usamos para conduzir eletricidade tem uma certa resistência, forçando-nos a usar volumes maiores (por exemplo, fazer cabos de cobre mais grossos para passar corrente em amperagem mais alta) ou outras soluções criativas (por exemplo, plantar um grande dissipador de calor e unidade de resfriamento de ar em cima de um chip poderoso) para dissipar o calor.

A resistência elétrica interna é a razão pela qual todas as baterias têm um certo “limite de drenagem” que eles não podem ultrapassar. Algumas unidades mais avançadas podem drenar até 20 amperes, tornando-as capazes de carregar e descarregar rapidamente sob uma grande quantidade de estresse, mas você sempre atingirá um teto que o torna perigoso ou impossível de ser escalado.

O grafeno aumenta drasticamente esse teto para níveis impressionantes devido à sua quase total falta de resistência interna. Como ele gera muito pouco calor e até mesmo dissipa qualquer calor que recebe muito rapidamente, várias camadas dele em uma bateria podem torná-la muito mais resistente contra ciclos intensos de carga / descarga.

Em termos mais simples, isso significa que você pode teoricamente aprimorar uma bateria de íon de lítio com grafeno para torná-la capaz de carregar e descarregar confortavelmente em incríveis saídas de energia como 60 watts ou mais, e fazer isso sem afetar seriamente sua longevidade. Na verdade, se as afirmações atuais forem verdadeiras, o grafeno pode até tornar as baterias capazes de passar por muito mais ciclos de carga ao longo de sua vida útil do que atualmente.

O que o grafeno não pode fazer

O grafeno é um pônei de um truque muito simples. Só ficamos intrigados com o material porque ele pode conduzir eletricidade com muito mais eficiência do que outros supercondutores que usamos no passado. É feito de um elemento muito comum encontrado no universo e não requer mineração intensa de recursos preciosos. A tecnologia de bateria do dispositivo, no entanto, tem várias demandas que atualmente estão colocando uma pressão sobre os fabricantes.

Por um lado, a maioria dos dispositivos portáteis avançados que usamos hoje, como smartphones, tablets e laptops, atualmente sofrem de um problema de capacidade. Há muito uso que você pode espremer de uma bateria de íon de lítio, e o grafeno não faz nada para resolver isso.

Felizmente, a capacidade não se torna um grande problema por causa da capacidade do grafeno de ajudar as baterias a absorver uma quantidade enorme de energia, tornando o ciclo de carga muito mais curto e, portanto, menos doloroso para uso intenso.

Você pode obter baterias aprimoradas de grafeno agora?

No início de 2020, quando este está sendo publicado, algumas empresas são pioneiras em bancos de energia aprimorados com grafeno. Entre eles estão o Apollo Traveller da Elecjet e os bancos de energia G-Pro ou G-Max da Real Graphene, com capacidade de 5.000 a 20.000 mAh.

Carga da bateria de grafeno

Atualmente, não podemos encontrar nenhum smartphone disponível comercialmente com baterias aprimoradas com grafeno, o que significa que esses bancos de energia estão restritos a carregar-se rapidamente. No entanto, eles não fornecerão a mesma corrente para smartphones, já que uma bateria normal seria danificada por um ciclo de carregamento que ocorre a cerca de 60 watts. Todos esses bancos de energia podem ser carregados em menos de uma hora, o que é impressionante considerando quanta capacidade eles podem conter.

No futuro, talvez os fabricantes de telefones percebam esses produtos e comecem a fazer dispositivos que podem atingir níveis semelhantes de corrente durante uma carga sem resultar em danos. No momento, eles provavelmente darão passos de bebê nessa direção.

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