استفاده از فناوری نانو در تولید ابرخازن‌ها

محققان دانشگاه ارومیه از نانولوله‌های کربنی برای تولید و افزایش ظرفیت ابرخازن‌ها به منظور بهینه‌سازی تجهیزات الکترونیکی و ابررایانه‌ها استفاده کردند.

کد خبر: ۱۴۴۷۱۳

تاریخ: ۱۳ بهمن ۱۳۹۵ - ۰۹:۰۴

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، در 25 سال آینده تقاضای انرژی با افزایش مداوم مصرف سوخت‌های فسیلی به حداقل 35 درصد بیش از مصرف کنونی خواهد رسید؛ این مساله فشارهای زیادی را بر منابع انرژی تجدیدناپذیر وارد می‌کند.
یکی از حوزه‌های فعالیت در علم مواد، توسعه‌ مواد جدید برای کاربردهای انرژی است که شامل مواد با خصوصیات ویژه در کاربرد، به‌ عنوان ماده‌ الکترود برای باتری‌های Li-ion، ابرخازن‌ها و پیل‌های سوختی می‌شود.
دکتر مسعود فرجی محقق دانشگاه ارومیه هدف از انجام این طرح را ساخت یک الکترود بهینه‌شده برای ابرخازن‌ها عنوان کرد.
وی گفت: در این طرح سعی شده است تا ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی و تعداد دفعات شارژ و تخلیه به حد بهینه برسد.
فرجی در رابطه با نقش فناوری نانو در اجرای این طرح اظهار کرد: استفاده از نانولوله‌های تیتانیوم اکسید و نانولوله‌های کربنی موجب شده است تا مساحت سطح در دسترس در محلول الکترولیت به‌ صورت قابل ‌توجهی افزایش یابد.
در طرح حاضر ابتدا نانولوله‌های تیتانیوم دی‌اکسید به روش آندایزینگ الکتروشیمیایی سنتز و سپس نانولوله‌های کربنی چندلایه عامل دار شده‌ آنیلینی روی نانولوله‌های تیتانیوم دی‌اکسید ترسیب الکتروشیمیایی شده است. در نهایت پلیمر پلی آنیلین به نانولوله‌های کربنی چندلایه از طریق پلیمریزاسیون شیمیایی گرافت شده و ظرفیت و عمر خازنی این الکترود مورد مطالعه قرار گرفته است.
نتایج حاکی از این بوده است که ظرفیت خازنی ویژه‌ این الکترودها F/g708 در چگالی جریان A/g 5 است و پایداری بسیار بالایی در چرخه‌های متناوب شارژ-تخلیه از خود بروز می‌دهد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر مسعود فرجی و دکتر پیمان نجفی مقدم از اعضای هیأت علمی دانشگاه ارومیه و دکتر رضا حسن‌زاده دانش‌آموخته‌ مقطع دکترای این دانشگاه است. نتایج این تحقیق در نشریه‌ Chemical Engineering Journal با ضریب تأثیر 31/ 5 به چاپ رسیده است.