グラフェン強化電池：未来は今

バッテリー技術はここ数年で徐々に進化してきましたが、現代のスマートフォンの需要に追いつくのに苦労しています。スペースの制約と充電/放電の許容範囲の複雑さにより、現在、リチウムイオン電池を使用して電力を供給する小型コンピューターは、数時間の短いバッテリー寿命と長い充電サイクルという形で便利になっています。ただし、近年、グラフェン製造技術の進歩により、最初の市販のグラフェン強化パワーバンクがいくつか生まれました。これにより、このジレンマが少なくともある程度緩和されることが期待されます。

グラフェンの機能

グラフェンは、炭素の単一原子層です。鉛筆の芯のグラファイトと同じものでできていますが、2次元の空間しか占有しないほど薄いため、電気の超伝導体としても機能します。私たちが電気を伝導するために使用するほとんどの材料にはある程度の抵抗があり、より多くの量を使用する必要があるため（たとえば、より高いアンペア数で電流を流すために太い銅ケーブルを作る）、または他の創造的な解決策（たとえば、強力なチップの上にある大きなヒートシンクと空冷ユニット）で熱を放散します。

内部電気抵抗は、すべてのバッテリーに超えられない特定の「ドレイン制限」がある理由です。一部のより高度なユニットは、最大20アンペアで放電できるため、かなりの負荷がかかると急速に充電および放電できますが、最終的には天井にぶつかり、危険または乗り越えられなくなります。

グラフェンは、内部抵抗がほぼ完全に欠如しているため、この上限を印象的なレベルまで大幅に引き上げます。発熱はほとんどなく、受け取った熱を非常にすばやく放散するため、バッテリー全体に複数の層を設けることで、激しい充電/放電サイクルに対する弾力性を大幅に高めることができます。

簡単に言えば、これは、理論的にはグラフェンでリチウムイオン電池を強化して、60ワット程度の驚異的な出力で快適に充電および放電できるようにし、寿命に深刻な影響を与えることなく行うことができることを意味します。実際、現在の主張が真実である場合、グラフェンは、バッテリーを現在よりもはるかに多くの充電サイクルをその寿命にわたって受けることができるようにする可能性さえあります。

グラフェンができないこと

グラフェンは非常にシンプルなワントリックポニーです。過去に使用した他の超伝導体よりもはるかに効率的に電気を伝導できるため、私たちはこの材料に本当に興味を持っています。宇宙で見られる非常に一般的な元素でできており、貴重な資源を集中的に採掘する必要はありません。ただし、デバイスバッテリー技術には複数の要求があり、現在メーカーに負担をかけています。

1つは、スマートフォン、タブレット、ラップトップなど、現在使用されている最も高度なポータブルデバイスで、現在容量の問題が発生しています。リチウムイオン電池から搾り出すことができる用途は非常に多く、グラフェンはそれを解決するために何もしません。

幸いなことに、バッテリーが大量の電力を吸収するのを助けるグラフェンの能力により、容量はそれほど問題にはなりません。これにより、充電サイクルが大幅に短縮され、激しい使用に対する苦痛が軽減されます。

今すぐグラフェン強化バッテリーを入手できますか？

これが公開されている2020年初頭の時点で、いくつかの企業がグラフェンで強化されたパワーバンクを開拓しています。これらの中には、ElecjetのApolloTravelerとRealGrapheneのG-ProまたはG-Maxパワーバンクがあり、5,000〜20,000mAhの容量を誇っています。

現在、グラフェンで強化されたバッテリーを搭載した市販のスマートフォンは見つかりません。つまり、これらのパワーバンクは急速充電のみに制限されています。ただし、通常のバッテリーは60ワット程度の充電サイクルで損傷するため、スマートフォンに同じ電流を流すことはできません。これらのパワーバンクはすべて1時間以内に充電できます。これは、どれだけの容量を保持できるかを考えると印象的です。

将来的には、電話メーカーはこれらの製品に注目し、充電中に損傷を与えることなく同様のレベルの電流に達することができるデバイスの製造を開始する可能性があります。今のところ、彼らはおそらくその方向に赤ちゃんの一歩を踏み出すでしょう。