شرکت فرست‌گرافن (First Graphene) با ثبت پتنتی در بریتانیا برای فناوری پوشش آند باتری، تلاش دارد تا بازار این فناوری را در منطقه بریتانیا برای خود تضمین‌کند. این شرکت معتقد است که فناوری آن‌ها ممکن است پاسخی به یکی از چالش‌های ذخیره‌سازی انرژی باشد.
ثبت پتنت در بریتانیا برای حفظ بازار نانوباتری این منطقه
شرکت فرست‌گرافن حق ثبت اختراعی را از دفتر مالکیت معنوی بریتانیا برای فناوری کاویتاسیون هیدرودینامیکی خود دریافت کرد. این پتنت مربوط به فرآیندی برای پوشش‌دهی ذرات آند سیلیکون با پلاکت‌های گرافن برای افزایش عمر دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی است.
این فرآیند ساده و پایدار استفاده از سیلیکون را در آند باتری‌ها امکان پذیر می‌کند. آندهای سیلیکونی پتانسیل افزایش چگالی انرژی را تا ده برابر آندهای گرافیت معمولی دارند.
یکی از چالش‌های صنعت باتری سبز این است که چگونه ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی را افزایش دهیم و سیلیکون ممکن است پاسخگو باشد.
آندهای کربن سنتی معمولاً دارای چگالی انرژی در حدود ۴۰۰ mAhg-1 هستند، در حالی که این شرکت ادعا می‌کند که ارزش پتانسیل معادل برای سیلیکون ده برابر بیشتر است.
تا به حال، موانع متعددی در ارتباط با استفاده از ذرات سیلیکون وجود داشته است، از جمله رسانایی الکتریکی ذاتی پایین آن‌ها و سرعت انتشار آهسته لیتیوم در الکترود.
مسئله مهم دیگر تغییر حجم قابل توجهی است که در اثر ورود و خروج یون‌های لیتیوم برای انتقال بار الکتریکی اعمال می‌شود. این تغییرات حجم باعث تخریب الکترود سیلیکون می‌شوند. این به نوبه خود باعث از دست دادن غیر قابل برگشت در عملکرد باتری می‌شود.
مشکل حفظ ظرفیت باتری پس از تعداد چرخه‌های معین است، به طور ایده‌آل بیش از ۹۰٪ پس از ۲۰۰ چرخه شارژ/دشارژ یا بیشتر بوده و راه حل ممکن است پوشش ذرات سیلیکون با یک لایه رسانا باشد. گرافن، یک ماده رسانای نازک و از نظر مکانیکی قوی، ممکن است راه حل مناسبی را ارائه دهد.
این پتنت ثبت شده، رشد نانوپلاکت‌های گرافن رسانا بر روی سطح ذرات مناسب از جمله سیلیکون را پوشش می‌دهد.
در مقایسه با روش فعلی صنعت، که به دمای بیش از ۹۰۰ درجه سانتیگراد نیاز دارد، این یک راه حل تمیز بوده و گاز هیدروژن مفید یک محصول جانبی است.
این شرکت در حال کار بر روی تحقیقات بیشتر برای بهینه‌سازی سطح است، اگر فرآیند تجاری‌سازی شود، قطعا فرآیند ساده و مقیاس‌پذیر خواهد شد.
این پتنت، سبد مالکیت معنوی فرست گرافن را در بازار در حال گسترش مواد باتری تقویت می‌کند.
