Genombrott i grafenteknik lovar säkrare och högpresterande batterier för fordon och energilagring

StockholmForskare från Swansea University, Wuhan University of Technology och Shenzhen University har utvecklat en ny metod för att producera stora mängder grafenskikt som används i litiumjonbatterier (LIB). Denna nya metod förväntas göra LIB säkrare och prestera bättre. Studien publicerades i Nature Chemical Engineering och beskriver det första lyckade sättet att skapa defektfria grafenskikt i stor skala. Dessa grafenskikt har en termisk ledningsförmåga på upp till 1 400,8 W m-1 K-1, vilket är nästan tio gånger bättre än de koppar- och aluminiumskikt som för närvarande används i LIB.

Hög termisk ledningsförmåga i batterikomponenter bidrar till effektiv värmeavledning, vilket är avgörande för att undvika problem som batterifel, bränder eller explosioner. De nya graphen-strömuppsamlarna främjar detta genom att minska värmeansamling och förhindra farliga reaktioner.

Nyckelfördelarna med grafenfolier innefattar:

• Otrolig värmeledningsförmåga
• Effektiv värmeavledning
• Hög elektrisk ledningsförmåga
• Flexibilitet och hållbarhet
• Anpassningsbar tjocklek

Denna nya teknik kan användas för massproduktion. Forskare har skapat ett grafenark som är 200 meter långt och 17 mikrometer tjockt. Arket behöll sin höga elektriska ledningsförmåga även efter att ha böjts över 100 000 gånger, vilket visar dess potential för användning inom flexibla elektronik.

Läs också:

Idag · 12:28

Ny forskning: Astronomer avtäcker hemligheter bakom gåtfullt kosmiskt fenomen i Puppis-konstellationen

Den storskaliga produktionen av dessa folier innebär att de kan användas för att tillverka kommersiella batterier. Detta skulle kunna göra batterier säkrare och bättre på att lagra energi, vilket är viktigt för elbilar och system för förnybar energi. Forskargruppen arbetar nu med att förbättra tillverkningen av grafenfolier. De fokuserar på att göra folierna tunnare och starkare.

Grafenteknik kan användas i andra typer av batterier, såsom redoxflödesbatterier och natriumjonbatterier, inte bara i litiumjonbatterier. Detta gör grafen till ett lovande material för framtida energilagringslösningar bortom vad vi använder idag.

Med det ökande behovet av säkrare och effektivare energilagring kan dessa framsteg inom grafenteknik bli mycket viktiga. Forskargruppen arbetar på en produktionsprocess som kan anpassas i stor skala, vilket gör det möjligt för denna teknik att snabbt och brett användas inom många olika industrier.