O tym, że technologia w ciągu ostatnich lat znacząco się rozwinęła chyba nie trzeba nikogo przekonywać. Jeszcze pod koniec lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku nawet twórcy filmów z gatunku sci-fi nie spodziewali się na przykład, że w 2019 roku każdy będzie nosił ze sobą smartfon przewyższający możliwościami niejeden komputer z tamtego okresu. Również proces produkcji urządzeń się zmienił oraz podzespoły wykorzystywane na liniach montażowych. Płyty główne są coraz mniejsze, procesory wydajniejsze, a dyski HDD powoli przechodzą do lamusa. Czym zatem są akumulatory grafenowe i czy istnieje szansa, że niebawem zastąpią ogniwa stosowane obecnie w smartfonach, tabletach i laptopach?
Pierwsze grafenowe akumulatory zaprezentowane zostały jeszcze w 2016 roku. To właśnie w tym czasie media na całym świecie hucznie obwieszczały, że w ciągu kilku miesięcy na rynek trafią pierwsze smartfony z bateriami. Każdy kolejny przeciek sugerował, że takie ogniwa zostaną wykorzystane w wyczekiwanym flagowcu. Później temat grafenowych baterii ucichł, ale nie oznacza to, że producenci nie pracowali nad udoskonaleniem tego rozwiązania.
Czym jest grafen i dlaczego dobrym pomysłem wydaje się stosowanie go w bateriach?
Grafen to materiał zbudowany z pojedynczych atomów węgla, łączących się w sześciokąty, przypominające plaster miodu. Opis struktury grafenu stworzony został jeszcze w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku, jednak dopiero w 2005 roku udało się odtworzyć tak wytrzymały grafen, jak opisują go definicje opracowane przez Philipa Rossela Wallace’a. Grafen jest niespotykanie dobrym przewodnikiem ciepła, ma niewielką oporność, jest niezwykle wytrzymały (nawet do 200 razy bardziej od stali i kevlaru, ale co najważniejsze, doskonale przewodzi elektryczność. Pojęcie grafenowych baterii jest jednak zbyt ogólne, ponieważ nie da się stworzyć ogniwa wyłącznie z tego materiału.
Pomimo faktu, że ogniwa stworzone tylko z grafenu nie są możliwe do stworzenia, jego zastosowanie w świecie technologii wydaje się być rozsądnym pomysłem. Materiał ten, dzięki swojej wytrzymałości, pozwala na znaczące zwiększenie liczby pełnych cykli naładowań oraz zmniejszenie czasu ładowania urządzenia. Optymistyczne założenia sugerują, że smartfony już w przyszłym roku od 0% do 100% będziemy ładować w mniej, niż 5 minut. Realnie można założyć, że ogniwa litowo-jonowe, wzbogacone o grafen, przy wykorzystaniu odpowiednich ładowarek, do pełnego naładowania będą potrzebować około pół godziny. Taki czas będzie i tak dużym osiągnięciem. Ponadto baterie grafenowe mają być znacznie pojemniejsze, co za tym idzie, nasz smartfon czy tablet będzie o wiele dłużej działać na jednym naładowaniu.
Huawei pracował, Samsung opatentował
W 2017 roku chiński oddział firmy Huawei poinformował, że pracuje nad pierwszą na świecie baterią litowo-jonową, wykorzystującą grafen, która może zostać wykorzystana przy masowej produkcji. Firma przechwalała się możliwościami swojego ogniwa, pojemnością oraz czasem ładowania. Na tym jednak się skończyło, bo praktycznie do teraz nic więcej nie wiemy na temat tego ogniwa. W ubiegłym roku południowokoreański producent elektroniki użytkowej – Samsung przekazał światu wiadomość, że dostał patent na ogniwo litowo-jonowo-grafenowe własnego schematu. Właśnie to rozwiązanie ma być udoskonalane aż do czasu, gdy osiągnie taką doskonałość, by wykorzystać je w urządzeniach dostępnych na rynku. Kilka tygodni temu Samsung poinformował, że nadchodzące, przyszłoroczne flagowe smartfony będą wykorzystywać właśnie takie baterie.
W mediach znów zaczęły się spekulacje i domysły, a leakerzy z zagranicy sugerują, że przyszłoroczne premiery będą przełomowe w świecie technologi mobilnej. Konstrukcja baterii Samsunga ma wykorzystywać dwutlenek węgla z atmosfery, ładować się w 15 minut do pełna i być nawet dziesięciokrotnie pojemniejsza od obecnych ogniw stosowanych w smartfonach. Czy rzeczywiście takie możliwości zaoferuje ogniwo litowo-jonowo-grafenowe? Naprawdę bardzo bym chciał, jednak te informacje trzeba przyjmować z dużą dozą ostrożności. Informacje na temat baterii nad którą pracuje Samsung pochodzą z nieoficjalnych źródeł. Z całą pewnością będziemy śledzić kolejne doniesienia na temat ogniw wykorzystujących grafen.
