ग्राफीन बैटरी क्या हैं?

  • Dec 14, 2020
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स्वायत्त ऊर्जा स्रोत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की आधुनिक दुनिया में एक बड़ी बाधा बन गए हैं, और शायद ही कोई गैजेट पूर्ण "मुकाबला तत्परता" मोड में एक दिन से अधिक का सामना कर सकता है। लेकिन ग्राफीन बैटरी के आगमन के साथ, स्थिति नाटकीय रूप से बदल सकती है।

ग्राफीन रचना और क्षमताओं

ग्रेफीन एक ऐसी सामग्री है जिसने 2004 में दिन की रोशनी को देखा। फिर भी, जिन वैज्ञानिकों ने इसे प्राप्त किया, वे ग्रेफीन के सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर के बारे में जानते थे - इसकी उच्च विद्युत चालकता। दुर्भाग्य से, विज्ञान में एक सफल बनाने वाली नई, नवीन सामग्री के बारे में ज्ञान की मात्रा व्यापक उद्योग में इसकी शुरूआत के लिए पर्याप्त नहीं थी।

चित्रा 1: ग्राफीन आणविक नेटवर्क
चित्रा 1: ग्राफीन आणविक नेटवर्क

ग्राफीन कार्बन की एक पतली फिल्म है, जिसमें कुछ प्रकार के ढांकता हुआ (ज्यादातर - एक ऑक्साइड) के साथ संबंध के कारण एक स्थिर संरचना है। इस सामग्री के निर्माण के लिए बहुत महंगी उत्पादन लाइनों की आवश्यकता नहीं होती है, और वह स्वयं इतनी मात्रा में है कि यह जल्द ही स्वायत्त बिजली आपूर्ति की दुनिया को बदल सकता है।

ग्राफीन के मुख्य लाभ

पूरी तरह से नई सामग्री के फायदे इतने सारे हैं कि इस पृष्ठभूमि के खिलाफ मामूली खामियां बस दूर हो जाती हैं।

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  • उच्च शक्ति. एक मिलीमीटर मोटी, एक मिलीमीटर से कम मोटी, एक ही उच्च कार्बन स्टील शीट की तुलना में 200 गुना अधिक मजबूत होती है।
  • हल्के वजन। यदि आप इस सामग्री की एक शीट बनाते हैं, तो 1 मिमी से अधिक मोटी और 1 एम 2 क्षेत्र में नहीं है, तो इसका वजन 1 ग्राम से कम होगा।
चित्र 2: एक ग्राफीन वेफर का उदाहरण
  • कम लागत वसूली. गंभीर क्षति के बाद भी, कम लागत के साथ ग्राफीन उत्पादों को जल्दी से ठीक किया जा सकता है।
  • उच्च विद्युत चालकता। इसके अलावा, ग्राफीन बैटरी न केवल संचालन करने में सक्षम है, बल्कि बिजली भी पैदा कर रही है।
  • पर्यावरण के अनुकूल संरचना।

ग्राफीन की एक अन्य महत्वपूर्ण संपत्ति क्षमता को जल्दी से चार्ज करने की क्षमता है जब क्षमता लगभग शून्य हो जाती है। विशेष रूप से मोटर वाहन क्षेत्र में एक अमूल्य लाभ।

ग्राफीन का उपयोग कहाँ किया जाता है?

सामग्री अद्वितीय, सस्ती और अपेक्षाकृत आसान है, और आज रिचार्जेबल बैटरी के डिजाइन और निर्माण में लोकप्रिय हो गई है। स्पेन और जर्मनी के सर्वश्रेष्ठ संस्थान ग्रेफीन के उपयोगी गुणों और कुछ प्रकार के पॉलिमर के साथ इस सामग्री के संयोजन के गहन अध्ययन में लगे हुए हैं।

चित्रा 3: एक ग्राफीन बैटरी की संरचना

परिणाम: उच्च क्षमता वाली बैटरी जिन्हें आठ मिनट में पूरी तरह से चार्ज किया जा सकता है। उसी समय, ऐसी बैटरी शॉर्ट सर्किट से डरती नहीं हैं, और चार्ज करने के दौरान, कोई हानिकारक और ज्वलनशील गैस नहीं दिखाई देती है।

पहले प्रोटोटाइप ने क्षमता के मामले में उत्कृष्ट परिणाम दिखाए, मानक बैटरी की क्षमता से 5 गुना से कम नहीं। इस तरह के एक शक्ति स्रोत की लागत, इसके उत्पादन की सभी लागतों के साथ, लिथियम आयन मॉडल की तुलना में 75-77% सस्ता है।

भविष्य में, इस तरह के महत्वपूर्ण उद्योगों को जीतने के लिए योजना बनाई गई है जैसे कि एयरोस्पेस शटल का निर्माण और ग्राफीन द्वारा माइक्रोप्रोसेसर तत्वों के डिजाइन। कई कंपनियां पहले से ही इस सामग्री के विकास में काफी प्रभावशाली धनराशि का निवेश कर रही हैं।