18.07.2011 13:11
Veest ja grafeenist tulevikuaku saab laetud sekunditega
Grafeeni ja vee kombinatsioon võimaldab luua
liitiumioonakudega võrdväärseid energiasalvestussüsteeme, mis on laetavad
kõigest mõne sekundiga ja peaaegu lõpmatu elueaga.
Austraalia Monashi ülikooli materjaliteadlase Dan Li
juhitud rühm on viis aastat uurinud grafeeni, mis võib saada uue põlvkonna
ülikiirete energiasalvestussüsteemide alusmaterjaliks.
Grafeen on maailma õhim materjal, vaid ühe süsiniku
aatomkihi paksune. Li loodab, et seda õigesti käsitledes on võimalik luua
näiteks nutitelefonide akusid, mille laadimine võtab aega vaid mõne sekundi.
Grafeeni saadakse grafiidi lagundamisel aatomipaksusteks
kihtideks. Grafiit on vabalt saadaolev
odav materjal, mida kasutatakse näiteks harilike pliiatsite südamikes. Grafeen
on aga tugev, keemiliselt stabiilne, ülihea elektrijuht ning äärmiselt suure
eripinnaga, selle üks gramm võtab enda alla tervelt 2600 ruutmeetrit.
Li väitel muudavad need omadused grafeeni
energiasalvestuse rakenduste jaoks äärmiselt sobilikuks.
Selle materjali laialdast kasutamist on siiani takistanud
asjaolu, et üliõhukeste grafeenilehtede makrostruktuuri saamiseks kihtidena
paigutamisel seovad kihid end koheselt omavahel ning moodustub grafiit.
Grafeeni kuhjumisel kaob enamus selle eripinnast ning
materjal ei käitu enam grafeenina. Li juhitud teadlasterühm avastas, et üksikute
grafeenilehtede omadusi on võimlik säilitada vee abil.
Grafeeni geelina hoidmine tekitab grafeenilehtede vahel
tõukejõu ning hoiab ära kihtide kuhjumise, muutes materjali kasutuskõlblikuks
erinevate rakenduste juures. Li sõnul on selleks kasutatav tehnoloogia väga
lihtne ning tootmises kergesti rakendatav.
Li
sõnul ulatub uue nanotehnoloogia arendamisest saadav kasu tavaelektroonikast
kaugemale. Kiired, töökindlad ja kuluefektiivsed energiasalvestussüsteemid on
üliolulised taastuvenergia salvestussüsteemides. Samuti vajavad mahukamaid
akusid elektriautod.