ساخت ابرخازن نانویی با کارایی بالا برای خودروهای الکتریکی

پژوهشگران کره‌ای در دانشگاه ملی سئول موفق به توسعه نسل جدیدی از ابرخازن‌ها شده‌اند که با استفاده از نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره و پلیمر رسانای پلی‌آنیلین، محدودیت‌های سنتی این فناوری را پشت سر می‌گذارد. این پیشرفت می‌تواند جایگاه ابرخازن‌ها را در خودروهای الکتریکی و کاربردهای پرمصرف دیگر متحول کند.

کد خبر: ۸۱۲۹۵۹

تاریخ: ۲۷ خرداد ۱۴۰۴ - ۰۸:۲۲

به گزارش ایران اکونومیست، ابرخازن‌ها به‌دلیل توانایی شارژ و دشارژ سریع، دوام بالا و تحمل میلیون‌ها چرخه شارژ، گزینه‌ای بسیار مناسب برای کاربردهایی با نیاز به توان لحظه‌ای بالا هستند. با این حال، چگالی انرژی پایین آن‌ها در مقایسه با باتری‌های لیتیومی، مانع از استفاده گسترده در خودروهای الکتریکی و پهپادها شده است.

این تیم تحقیقاتی به رهبری دکتر بون-چئول کو و دکتر سو گیون کیم از مرکز تحقیقات مواد کامپوزیتی کربنی در مؤسسه علوم و فناوری کره (KIST) و با همکاری پروفسور یوانژه پیائو از دانشگاه ملی سئول، موفق شد با ترکیب نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره با پلی‌آنیلین، ساختاری الیافی و پیشرفته ایجاد کند که در عین داشتن رسانایی بالا، توانایی ذخیره‌سازی بیشتر انرژی را نیز دارد.

نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد این ابرخازن جدید نه‌تنها انرژی را با نرخ سریع‌تری آزاد می‌کند، بلکه پس از ۱۰۰ هزار چرخه شارژ و دشارژ عملکرد پایداری دارد و در شرایط ولتاژ بالا نیز دوام خوبی از خود نشان داده است.

به گفته دکتر کو، «این فناوری با بهره‌گیری از نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره و پلیمرهای رسانا، کاستی‌های متداول ابرخازن‌ها را برطرف کرده و عملکرد ترکیبی از چگالی انرژی بالا و توان لحظه‌ای را ارائه می‌دهد.»

این فناوری می‌تواند جایگزین یا مکمل باتری‌های لیتیوم-یونی در خودروهای الکتریکی شود. از مزایای آن می‌توان به «شارژ فوق سریع»، «تحمل بالا در ولتاژهای زیاد»، «عمر چرخه‌ای بسیار طولانی» و «توان لحظه‌ای بالا» اشاره کرد؛ ویژگی‌هایی که می‌تواند به افزایش برد، کاهش زمان شارژ و بهبود عملکرد خودروهای برقی بینجامد.

به نقل از ستاد نانو، این نوآوری نقطه عطفی برای فناوری ذخیره‌سازی انرژی محسوب می‌شود و می‌تواند مسیر را برای طراحی نسل بعدی خودروهای الکتریکی، پهپادهای پیشرفته و سامانه‌های ذخیره‌سازی پایدار هموار کند.