Grafen może znacznie zwiększyć wydajność akumulatorów litowo-jonowych, ale wyzwania wciąż istnieją

Baterie litowo-jonowe są najczęściej stosowaną technologią elektrochemicznego magazynowania energii. Grafen, w szczególności, posiada unikalne właściwości elektroniczne, mechaniczne i chemiczne, które czynią go obiecującym kandydatem do zwiększenia wydajności baterii litowo-jonowych. Właściwości te mogłyby umożliwić zastąpienie grafitu, innej modyfikacji węgla, w anodzie akumulatorów litowo-jonowych.

Jednak pomimo znaczących postępów technologicznych, główny przełom w dziedzinie akumulatorów opartych na grafenie jeszcze nie nastąpił. Grafen ma potencjał do znacznego zwiększenia gęstości energii w akumulatorach; badania pokazują, że dodanie grafenu do kompozytów krzemowo-węglowych może poprawić gęstość energii o ponad 30%. Materiał ten oferuje również obietnicę krótszych czasów ładowania i doskonałych możliwości szybkiego ładowania akumulatorów litowo-jonowych.

Pomimo ciągłego zainteresowania rozwiązaniami opartymi na grafenie w przemyśle akumulatorowym, Maximilian Stephan, jeden z autorów, podkreśla potrzebę stworzenia stabilnego i odpowiedniego łańcucha dostaw. W chwili obecnej nie istnieje żaden opłacalny proces produkcji takich baterii grafenowych, a sam grafen pozostaje drogi. Niemniej jednak, autorzy przeglądu zatytułowanego "Graphene Roadmap Briefs (No. 4): perspektywy innowacji dla akumulatorów litowo-jonowych" ze strony Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research (ISI) uważa, że grafen wciąż ma szansę na komercyjny sukces na rynku akumulatorów.

Wiele firm i start-upów bada innowacyjne metody produkcji grafenu przy użyciu różnych podejść. Na przykład, niektórzy producenci wykorzystują grafen o wysokiej czystości, aby uzasadnić wyższe ceny potencjalnych baterii high-end, podczas gdy inni próbują opracować przystępne cenowo metody produkcji tego typu baterii na skalę przemysłową. Te postępy w badaniach i produkcji materiałów mogą pewnego dnia sprawić, że grafen stanie się kluczowym składnikiem baterii.