A grafén jelentősen növelheti a lítium-ion akkumulátorok teljesítményét, de még mindig vannak kihívások

A lítium-ion akkumulátorok az elektrokémiai energiatárolás legszélesebb körben alkalmazott technológiája. Különösen a grafén rendelkezik olyan egyedi elektronikus, mechanikai és kémiai tulajdonságokkal, amelyek ígéretes jelöltekké teszik a lítium-ion akkumulátorok teljesítményének fokozására. Ezek a tulajdonságok lehetővé tehetik, hogy a grafitot, egy másik szénmódosítást, a lítium-ion akkumulátorok anódjában helyettesítse.

A jelentős technológiai előrelépések ellenére azonban a grafénalapú akkumulátorok számára a nagy áttörés még várat magára. A grafén nagymértékben növelheti az akkumulátorok energiasűrűségét; tanulmányok szerint a szilícium-szén kompozitokhoz hozzáadott grafén több mint 30%-kal javíthatja az energiasűrűséget. Az anyag a lítium-ion akkumulátorok gyorsabb töltési idejét és kiváló gyorstöltési képességeit is ígéri.

A grafénalapú megoldások iránti folyamatos érdeklődés ellenére az akkumulátoriparban Maximilian Stephan, az egyik szerző hangsúlyozza, hogy először stabil és megfelelő ellátási láncot kell létrehozni. Jelenleg nem létezik költséghatékony gyártási eljárás az ilyen grafén akkumulátorokhoz, és maga a grafén továbbra is drága. Ennek ellenére a "Graphene Roadmap Briefs (No. 4): Innovation prospects for Li-ion batteries" című áttekintés szerzői szerint" a Fraunhofer Rendszer- és Innovációs Kutatóintézet (ISI) úgy vélik, hogy a grafénnek még mindig van esélye a kereskedelmi sikerre az akkumulátorok piacán.

Számos vállalat és induló vállalkozás vizsgálja az innovatív graféngyártási módszereket különböző megközelítésekkel. Egyes gyártók például nagy tisztaságú grafént használnak, hogy igazolják a potenciális csúcskategóriás akkumulátorok magasabb árát, míg mások megfizethető ipari méretű gyártási módszereket próbálnak kifejleszteni az ilyen típusú akkumulátorok számára. Az anyagkutatás és a gyártás terén elért előrelépések egy napon a grafént az akkumulátorok kulcsfontosságú összetevőjévé tehetik.