Australijska firma Graphene Manufacturing Group (GMG) kontynuuje prace nad rewolucyjną technologią baterii grafenowo-aluminiowych (G+AI Battery), która może stanowić przełom w dziedzinie magazynowania energii. Współpracując z Battery Innovation Center w Indianie, GMG dąży do przyspieszenia rozwoju i komercjalizacji tej obiecującej technologii.
Baterie grafenowo-aluminiowe wykorzystują porowaty grafen, w którym i wokół którego rozprowadzono cząsteczki aluminium w procesie produkcyjnym. Ta innowacyjna konstrukcja oferuje szereg zalet w porównaniu do powszechnie stosowanych ogniw litowo-jonowych.
Jedną z najważniejszych cech baterii grafenowo-aluminiowych jest ich zdolność do ultraszybkiego ładowania. Dzięki wyjątkowym właściwościom grafenu, który umożliwia szybki transfer ładunku, czas ładowania może zostać skrócony do zaledwie kilku minut. Jest to ogromna zaleta w porównaniu do konwencjonalnych akumulatorów, których pełne naładowanie zajmuje godziny.
Kolejną zaletą jest zwiększona żywotność ogniw. Podczas gdy tradycyjne baterie litowo-jonowe wytrzymują zwykle od 500 do 1000 cykli ładowania i rozładowywania, baterie grafenowo-aluminiowe mogą oferować znacznie dłuższą żywotność, co przekłada się na mniejszą ilość odpadów elektronicznych i niższe koszty eksploatacji.
Warto również wspomnieć o aspekcie ekologicznym. Aluminium jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków na Ziemi, a jego wydobycie i przetwarzanie jest mniej szkodliwe dla środowiska niż w przypadku litu czy kobaltu, które są kluczowymi składnikami konwencjonalnych baterii. Ponadto, aluminium jest łatwiejsze do recyklingu, co dodatkowo zmniejsza ślad ekologiczny.
Największym wyzwaniem związanym z bateriami grafenowo-aluminiowymi jest jednak ich niższa gęstość energii w porównaniu do ogniw litowo-jonowych. Według dostępnych danych, gęstość energii ogniw na bazie aluminium wynosi około 150-160 Wh/kg, co jest wartością o około 60% niższą niż w przypadku najlepszych ogniw litowo-jonowych. Oznacza to, że przy tej samej wadze, bateria grafenowo-aluminiowa będzie przechowywać mniej energii.
Innym wyzwaniem jest koszt produkcji wysokiej jakości grafenu. Choć GMG twierdzi, że jest w stanie produkować grafen „w wysokiej jakości przy niskich kosztach i w skalowalnych ilościach”, szczegóły tego procesu nie są znane. Obecnie grafen kosztuje około 100 dolarów za gram, co stanowi istotną barierę dla masowej produkcji.
Mimo tych wyzwań, baterie grafenowo-aluminiowe mają ogromny potencjał, szczególnie w zastosowaniach, gdzie szybkie ładowanie i długa żywotność są ważniejsze niż maksymalna gęstość energii. Mogą one znaleźć zastosowanie w urządzeniach IoT, elektronice użytkowej, a nawet w niektórych typach pojazdów elektrycznych.
GMG kontynuuje prace nad udoskonaleniem tej technologii, a współpraca z Battery Innovation Center może przyspieszyć proces jej komercjalizacji. Jeśli uda się przezwyciężyć obecne ograniczenia, baterie grafenowo-aluminiowe mogą stanowić ważny element przyszłości magazynowania energii.