Grafen er et materiale som består av et enkelt lag med karbonatomer arrangert i et sekskantet gitter. Det har en rekke unike egenskaper, inkludert høy elektrisk ledningsevne, høy mekanisk styrke og høy kjemisk stabilitet, som gjør det til et lovende materiale for bruk i en rekke bruksområder, inkludert energilagring.
En potensiell bruk av grafen i energilagring er i batterier. Grafen har et høyt overflateareal og kan lede strøm raskt, noe som gjør det til en god kandidat for bruk som elektrodemateriale i batterier. Ved å bruke grafen som elektrode kan det være mulig å forbedre ytelsen og kapasiteten til batterier, samt redusere størrelsen og vekten.
Det er flere måter grafen kan brukes i batterier. En mulighet er å bruke grafen som erstatning for tradisjonelle elektrodematerialer, som grafitt. Grafen har høyere overflateareal og ledningsevne enn grafitt, noe som potensielt kan føre til høyere kapasitet og raskere lading i batterier.
En annen mulighet er å bruke grafen i kombinasjon med andre materialer for å lage komposittelektroder. For eksempel kan grafen kombineres med andre ledende eller aktive materialer, for eksempel metalloksider eller polymerer, for å lage elektroder med forbedret ytelse og stabilitet.
Grafen blir også utforsket for bruk i andre typer energilagringsteknologier, som superkondensatorer og brenselceller. I disse applikasjonene kan grafen brukes til å forbedre ytelsen og effektiviteten til enhetene, samt redusere størrelsen og vekten.
Til tross for de potensielle fordelene ved å bruke grafen i energilagring, er det fortsatt mange utfordringer som må overvinnes før materialet kan tas i bruk bredt i disse applikasjonene. For eksempel er det bekymringer om skalerbarheten og kostnadene ved å produsere grafen, samt holdbarheten og stabiliteten til materialet over tid.
