Dos años y una pandemia después, las baterías de grafeno de carga rápida están llegando a los estantes

Cuando CES todavía era un evento en vivo, hablamos con la gente de Real Graphene sobre cómo iban a hacer volar la cabeza de todos con su innovadora tecnología de batería. Han estado ocupados pequeños castores desde entonces, y no solo porque sus cadenas de suministro han sido brutalizadas durante la pandemia. Se fusionaron con una empresa llamada Elecjet , bloquearon patentes, realizaron su primera campaña de crowdfunding y están en camino de su segunda campaña.

De todos modos, ¿cuál es el problema con el grafeno?

El problema es que las baterías basadas en grafeno se cargan muy rápido. Hemos estado probando el próximo Apollo Ultra de Elecjet, y puede recargar su capacidad de 10,000 mAh en media hora fácilmente. Esto realmente se da cuenta cuando te das cuenta de que la mayoría de las baterías con esta capacidad tardan un par de horas en cargarse por completo. El rendimiento del Apollo Ultra depende bastante de tener un cargador de 100 vatios, pero el cátodo de grafeno es lo que está haciendo el trabajo pesado aquí.

Está bien, pero ¿cómo funciona una batería de grafeno?

Relajamos, nos acaba de llegar a ese. Primero, repasemos rápidamente cómo funcionan las baterías de iones de litio. En resumen, una batería tiene dos compartimentos principales separados por una membrana porosa. Cuando carga una batería, está tirando electrones de un compartimento al otro. La membrana evita que esos electrones regresen a su hogar natural en el lado inicial. Cuando el circuito de la batería se completa con un dispositivo que necesita algo de energía, esos electrones tienen un camino de regreso. Entonces, esos electrones recorren todos los aros que necesitan para volver a su punto de partida, creando así la maravillosa corriente eléctrica que necesitamos para ver videos de gatos en YouTube.

Ahora, estos electrones necesitan un lugar para enfriarse a ambos lados. Tradicionalmente, el lado del ánodo cargado negativamente de una batería de iones de litio utiliza grafito. Es carbono, es estable y es lo suficientemente pegajoso a los electrones que se quedarán allí, pero no tan pegajoso como para que no se puedan quitar. El ánodo es el lado que tira de los electrones cuando está cargando una batería.

El grafeno es una única capa monomolecular de grafito. Debido a esta estructura, el grafeno es incluso más estable que el grafito. Proporciona una red única para que los electrones se asienten por encima y por debajo de la hoja sin tener que chocar con otras hojas, como ocurre con el grafito. El grafeno puede ser un 70% más conductor que el cobre , lo que mejora considerablemente el rendimiento de carga de la batería.

Taaaaaaaaaaaaa… ¿carga rápida? ¿Eso es todo?

¡Qué cínico! El otro lado del uso del grafeno es su ciclo de vida general extendido. Dado que el grafeno es más estable que el grafito, se degrada mucho más lentamente. A medida que carga y descarga una batería, los medios que mantienen los electrones en el ánodo y el cátodo se rompen un poco al extraer electrones de ellos todo el tiempo. Los átomos de carbono del grafeno tienen enlaces súper estrechos que, según Elecjet, permiten que la batería Apollo Ultra supere los 2500 ciclos de energía, en comparación con los 500 habituales. eclipsan muy bien la novedad inicial de la carga rápida.

¿Cuánto tiempo pasará hasta que veamos que las baterías de grafeno se hacen cargo?

El Apollo Ultra es la cuarta batería de grafeno de Elecjet, pero hay pocas señales de que otros fabricantes estén haciendo los mismos movimientos. La carga rápida basada en grafeno está llegando al punto en que puede representar una ventaja competitiva significativa en un mar de paquetes de baterías similares. La proliferación de esta tecnología depende de que otras empresas reconozcan la ventaja y empiecen a incluirla en sus productos. Incluso cuando se toma esa decisión, los pequeños jugadores pueden tardar un par de años en implementar esa estrategia. Puede pasar algún tiempo hasta que incluso se registre en el radar de los grandes fabricantes. Realmente depende de esos grandes llevar la producción de paquetes de baterías de grafeno a una escala que resulte en una adopción generalizada. Es posible que ni siquiera nos demos cuenta de cuándo sucede; después de todo, solo vemos que nuestras baterías se cargan más rápidamente. Será cuestión de años antes de que las baterías de grafeno tengan una oportunidad de popularidad, pero estaremos atentos a ellas.

El grafeno se ha estudiado durante años y se ha mostrado muy prometedor. Los avances en la tecnología de baterías son pocos y espaciados, por lo que es emocionante cuando realmente llegan al mercado. Si bien es una gran noticia para aquellos de nosotros que buscamos una forma de recargar teléfonos, computadoras portátiles y tabletas rápidamente, hay aplicaciones de mayor escala que debemos tener en cuenta. Es fácil ver cómo una batería de teléfono inteligente portátil basada en grafeno eventualmente se convertirá en baterías comerciales a gran escala para la producción de energía solar y eólica.