First Graphene Limited - Große Fortschritte bei Entwicklung der BEST(TM) Battery

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20.02.2018 / 16:02
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First Graphene Limited ("FGR" oder "das Unternehmen") (ASX: FGR), ein Unternehmen für hochmoderne Werkstoffe, gibt ein Update ihrer Arbeiten mit Swinburne University of Technology (SUT) an der Entwicklung der BEST(TM) Battery. FGR erwirbt eine 70%-Beteiligung an Graphene Solutions Pty Ltd, das Unternehmen, welches mit der Swinburne University of Technology an der Weiterentwicklung der Superkondensatoren-Technologie arbeitete.



Die wichtigsten Punkte:

 

- Pilotproduktionslinie wurde zur Herstellung der BEST(TM) Battery eingerichtet, was die Erste und Einzige ihrer Art ist.
 

- Die Pilotproduktionslinie ist in der Lage, einen kommerziellen Prototyp der BEST(TM) Battery herzustellen, der die industriellen Anforderungen und Standards erfüllt.
 

- Eine einlagige BEST(TM) Battery kann eine LED-Lampe für 15 bis 20 Minuten versorgen nach nur einigen Sekunden Ladezeit, wie im Ragone Plot zu sehen.
 

- Ein achtlagiger Prototyp wurde hergestellt. Fortsetzung der Arbeiten zur Vergrößerung bei steten Leistungsverbesserungen.
 

- Fortgesetzte Verbesserung der Designaspekte und Verfahren sowie Verwendung von Rohmaterialien zur Verbesserung der Wirkungsgrade in den Bereichen Kosten und Leistung.
 

- Prototypenentwürfe für ein flexibles Smart-Uhrarmband, das gewaltige Vorteile gegenüber bestehenden Uhren bei Gewicht, Ladezeiten und Batterielebensdauer bieten wird.

 


Hintergrund


Obwohl allgemein anerkannt wird, dass Lithium-Ionen-Batterien der modernste Energiespeicher sind, der heute für Verbraucherprodukte zur Verfügung steht, so sind sie nicht problemfrei. Insbesondere haben wir Beispiele gesehen, wo sie unter Umständen in Brand geraten können. Es gibt eine riesige Anzahl von Unternehmen und Forschungsinstitute, die daran arbeiten, sicherere, zuverlässigere und länger haltende Batterien zu liefern, die andere Materialien als Lithium-Ionen verwenden. Einige dieser Materialien enthalten Graphen.
 

First Graphene verfolgt durch ihre Forschungs- und Lizenzabkommen mit Swinburne University of Technology einen signifikant unterschiedlichen Weg zur Entwicklung von Energiespeichern der nächsten Generation. Anstatt des Versuchs zur Verbesserung der bestehenden Technologie der chemischen Batterien leistet es bahnbrechende Arbeiten auf dem Gebiet fortschrittlicher Superkondensatoren, die das Potenzial besitzen, die Zukunft der Energiespeicher für immer zu verändern, besonders bei tragbaren Produkten und Verbrauchsprodukten.
 

Unter Verwendung der fortschrittlichen Qualitäten von Graphen entwickelt First Graphen die BEST(TM) Battery. Dieser Energiespeicher stellt eine Ladezeit von einem Bruchteil der Zeit in Aussicht und er wird gegenüber bestehenden Batterien um das 10fache gebrauchstauglich sein. Er wird beachtlich sicherer und umweltfreundlicher sein. Alle diese Verbesserungen werden möglich, da sich die Wissenschaft auf die Physik und die bemerkenswerten Eigenschaften der Graphenmaterialien verlässt statt auf chemische Reaktionen.
 

Die Tabelle unten bietet einen interessanten Vergleich der wichtigen Betriebsparameter der BEST(TM) Battery mit auf dem Markt verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien und Superkondensatoren. Besonders erwähnenswert ist die Zunahme der für die BEST(TM) Battery erwarteten Energiedichte um das 10fache im Vergleich mit Superkondensatoren, die zurzeit am Markt verkauft werden und den viel niedrigeren Kosten pro Wh. Diese Eigenschaften werden große kommerzielle Vorteile bieten.

 

Parameter Superkondensator

(BEST(TM) Battery)
AA Wiederaufladbare Batterie Bestehender kommerzieller Superkondensator (einschließlich Skeleton Superkondensatoren)
Speichermechanismus Physisch Chemisch Physisch
Ladezeit 1-10 Sekunden 1 - 4 Stunden 1-10 Sekunden
Lebensdauer Mindestens 10.000 Ladezyklen 300 - 1.000 Ladezyklen Mindestens 10.000 Ladezyklen
Zellenspannung 3,5V (Ziel für dieses Projekt) 1,25 - 1,5 V 2,70 V (Durchschnitts-Superkondensator auf dem Markt)

2,85 V (Bester der Skeleton)
Energiedichte (Wh/L) 50- 60 (Ziel für dieses Projekt) 100 bis 200 5,9 (Durchschnitts-Superkondensator auf dem Markt)

6,8 (Bester der Skeleton)
Leistungsdichte (W/L) 10.000 (Ziel für dieses Projekt) 35 bis 300 9.500 (Durchschnitts-Superkondensator)

42.000 (Bester der Skeleton)
Kosten pro Wh $0,30 (Ziel dieses Projekts) $0,50 - $1,00 (großes System) $20 (Durchschnitts-Superkondensator)

Keine Angabe (Skeleton)
Betriebsdauer 10 bis 15 Jahre 1 bis 2 Jahre 10 to 15 years
Entsorgung Keine besonderen Vorschriften, umweltfreundlich Mülldeponie, schädlich für die Umwelt Keine besonderen Vorschriften, umweltfreundlich
 

Tabelle 1: Vergleich zwischen BEST(TM) Entwicklungsziel, bestehender Li-Ionen-Batterien (AA) und einem bestehenden kommerziellen Superkondensator



Obwohl die genauen Einzelheiten des Entwurfs und der Konstruktion der BEST(TM) Battery aus Gründen der wirtschaftlichen Sicherheit vertraulich bleiben müssen, so können wir bekannt geben, dass das Herstellungsverfahren der Batterie Laser verwendet, um Nanoporen in Materialien auf Graphenbasis zu erzeugen, die Energiedichten erreichen, die 10mal größer sind als bei der bereits bestehenden Technologie. Die angesprochenen praktischen Fragen schließen die Skalierung der Größe der Batterie von einfachen Labordemonstrationen der Leistungsfähigkeit der Forschung zu Geräten ein, die ein leistungsfähiger Ersatz für Batterien sind, die in einer breiten Palette von tragbaren Verbraucherprodukten verwendet werden.
 


Jüngste Fortschritte


Die ersten paar Monate des Entwicklungsprojekts BEST(TM) Battery brachten die Einstellung von zusätzlichen hoch qualifizierten Forschungswissenschaftlern und die Akquisition von Spezialgeräten mit sich, die zur Vorbereitung und Herstellung der Komponenten der BEST(TM) Battery benötigt werden. Mit den Arbeiten an der Verbesserung vieler Designaspekte wurde begonnen, um die Konfiguration der Batterie zu optimieren, wobei das endgültige Ziel die Entwicklung eines für die Massenproduktion geeigneten Produkts ist. Gleichzeitig wird die Methodologie der Batterieherstellung fortlaufenden Experimenten unterzogen, um den Wirkungsgrad und die Effizienz der Materialen und Verfahren zu verbessern, die für das Gerät verwendet werden. Ferner wurde die Pilotproduktionslinie zum Bau des Prototyps der BEST(TM) Battery eingerichtet, welche die Herstellung der BEST(TM) Battery gemäß der industriellen Anforderungen und Standards ermöglicht.
 

Swinburne berichtete vor Kurzem, dass ein einlagiger Prototyp der BEST(TM) Battery, der in der Pilotproduktionslinie hergestellt wurde, eine LED-Globelampe für 15 bis 20 Minuten versorgen konnte nach einer anfänglichen Ladezeit von nur ein paar Sekunden. Dies ist ein sehr signifikantes Ergebnis, das ein gutes Vorzeichen für das Endprodukt ist, das dazu bestimmt ist, mehr als 100 Graphenschichten zu enthalten.
 

Wir können die laufenden Leistungsverbesserungen der BEST(TM) Battery in dem Ragone Plot unten verfolgen.
 


Abbildung 1 in der originalen englischen Pressemitteilung zeigt: Ragone Plot, der den Fortschritt der Entwicklung der BEST(TM) Battery in Richtung ihres Ziels zeigt.



Flexible Smart Watch auf Graphenbasis


Die durchgeführten Forschungsarbeiten umfassen auch die Entwicklung flexibler Batterien für Smart Watches, die in das Uhrband integriert werden können. Diese werden leicht und flexibel sein. Sie können in 1 bis 2 Minuten aufgeladen werden und werden nach vielen Zehntausenden Ladezyklen noch gebrauchsbereit sein. Informationen werden nicht nur auf dem Zifferblatt, sondern auch auf dem Uhrband angezeigt.


Abbildung 2 in der originalen englischen Pressemitteilung zeigt: Graphen-Uhr - Flexibles Smart-Watch-Konzept



Zielmärkte


Obwohl das Entwicklungsprogramm für die BEST(TM) Battery dazu gedacht ist, eventuell einen geeigneten Ersatz für viele Geräte zu bieten, die zurzeit flache oder zylindrische Batterien verwenden, so wird es auch Batterien für neue innovative Zwecke bieten. Die besonders flachen Batterien und ihre Flexibilität macht sie geeignet für die Verwendung in Kleidungsstücken. Sie könnten ebenfalls z. B. in Uhrbändern von Smart Watches integriert werden anstelle einer soliden Blockkonfiguration. Die BEST(TM) Battery zeigt bereits eine ausgezeichnete Fähigkeit, kinetische Energie in gespeicherte Energie umzuwandeln aufgrund der Geschwindigkeit, mit der sie aufgeladen werden kann, d. h. eine einfaches Schütteln kann die Batterie aufladen.
 


FGRs Managing Director Craig McGuckin äußerte sich zu diesem Fortschritt:

"Die Demonstration einer maßstäblichen kommerziellen BEST(TM) Battery wird Zeit in Anspruch nehmen. Die Ergebnisse waren aber bisher sehr ermutigend. Die Wissenschaft wurde im Labormaßstab nachgewiesen und wir avancieren jetzt viele verwendete Materialeigenschaften und Designverfahren, die zur Entwicklung und Optimierung der Fertigungstechnologie führen. Wir sind sehr erfreut, dass Swinburne University of Technology uns unterrichtet hat, dass die Pilotproduktionslinie die erste der Welt ist. Wir sind zuversichtlich, dass die Vorteile, die unsere Technologie bietet, revolutionäre Veränderungen bringen werden, wie wir in Zukunft Batterien mit zusätzlicher Sicherheit, Leistungsfähigkeit und Flexibilität verwenden. Die BEST(TM) Battery wird wirklich bahnbrechend sein."
 


Über First Graphene Ltd. (ASX: FGR)

First Graphene produziert hochwertigen Graphen aus hochgradigem sri-lankischen Ganggrafit.

First Graphene strebt danach, Graphenproduktionsverfahren zu entwickeln und geistiges Eigentum in Verbindung mit Graphen zu erwerben, was zusätzliche Einnahmequellen bieten könnte.
 


Über Graphen

Graphen, das hinreichend publizierte und jetzt berühmte zweidimensionale Kohlenstoffallotrop ist als Material so vielseitig wie irgendein anderes auf der Erde entdecktes Material. Seine erstaunlichen Eigenschaften als das leichteste und stärkste Material gegenüber seiner Fähigkeit Wärme und Strom besser als irgendein anders Material zu leiten bedeutet, dass es in eine riesige Zahl von Anwendungen integriert werden kann. Anfänglich bedeutet das, dass Graphen zur Verbesserung der Leistung und der Effizienz aktueller Materialien und Substanzen verwendet wird, aber in der Zukunft wird es ebenfalls in Verbindung mit anderen zweidimensionalen Kristallen entwickelt werden, um einige noch erstaunlichere Verbindungen zu erzeugen, die in ein noch breiteres Anwendungsspektrum passen werden.

 

Ein Forschungsgebiet, das sehr intensiv studiert wird, ist die Energiespeicherung. Zurzeit arbeiten Wissenschaftler an der Verbesserung der Speicherkapazitäten von Lithium-Ionen-Batterien (durch Einfügen von Graphen als eine Anode), um viel größere Speicherkapazitäten mit viel längerer Lebensdauer und Ladezeiten anzubieten. Graphen wird ebenfalls studiert und entwickelt, um bei der Herstellung von Superkondensatoren Anwendung zu finden, die sehr schnell aufgeladen werden können und ebenfalls eine große Strommenge speichern können.


Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:


First Graphene Ltd.

Craig McGuckin
Managing Director
Tel.: +61-1300-660 448


Warwick Grigor
Chairman
Tel.: +61-2-9230 1930


info@firstgraphene.com.au
www.firstgraphene.com.au



Im deutschsprachigen Raum:


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73728 Esslingen am Neckar

Tel.: +49-711-82 09 72 11
Fax: +49-711-82 09 72 15
office@axino.de
www.axino.de
 

Dies ist eine Übersetzung der ursprünglichen englischen Pressemitteilung. Nur die ursprüngliche englische Pressemitteilung ist verbindlich. Eine Haftung für die Richtigkeit der Übersetzung wird ausgeschlossen.



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