علمی و دانشگاهی

روش ابداعی پژوهشگران دانشگاه ملایر در افزایش توان و چگالی انرژی ‏‏ابرخازن ها

استادیار گروه مهندسی مواد دانشگاه ملایر با اشاره به لزوم توسعه انرژی ‏پاک، ‏‏گفت: عصر ‏‏حاضر، ‏‏‏دوره حفاظت محیط زیست و توسعه انرژی پاک و تجدیدپذیر ‏‏بوده و مصرف سوخت های ‏‏فسیلی به ‏‏‏‏علت انتشار گازهای گلخانه ای و آلودگی ‏‏هوا، محدود شده است.

به گزارش پایگاه خبری همدان آنلاین، دکتر مهدی کزازی نویسنده مسئول طرح ‏‏ابداعی افزایش ‏توان و ‏‏‏چگالی انرژی ابرخازن ها ‏، با بیان اینکه منابع جایگزین ‏‏انرژی ‏همچون انرژی باد و ‏‏انرژی ‏‏‏خورشیدی، به عنوان راهکاری اساسی باید ‏‏توسعه داده شوند، افزود: ‏به هر حال، این ‏منابع غیردائمی ‏‏‏باید همواره با سامانه ‏‏‏های ذخیره سازی انرژی همراه شوند تا بر ‏مشکل فقدان ‏گاه و بیگاه این منابع فائق ‏‏‏‏‏آمده و از دسترسی دائمی انرژی ‏اطمینان حاصل کرد.

وی اظهارکرد: سامانه های الکتروشیمیایی، از قبیل ابرخازن ها که می توانند به ‏‏طور مؤثری ‏‏انرژی ‏‏‏الکتریکی را ذخیره ‏کنند و به هنگام نیاز تحویل دهند، نقش ‏‏تعیین کننده ای را در این ‏زمینه ‏بازی می ‏‏‏کنند.

کزازی ادامه داد: پژوهشگران دانشگاه ملایر با استفاده از یک روش دو مرحله ای ‏‏ساده و در ‏عین ‏حال ‏‏‏کارآمد برای تهیه الکترودهای کامپوزیتی ‏ابرخازنی و بدون ‏‏بایندر شامل رسوب ‏‏الکتروفورتیک بستر ‏‏‏کربنی و رسوب الکتروشیمیایی ‏ماده ‏‏فعال بر روی بستر کربنی، مساحت ‏‏سطح ویژه و هدایت الکتریکی ‏‏‏‏الکترود را ‏‏افزایش دادند به طوری که در ظرفیت، توان و چرخه ‏‏پذیری این ابرخازن ها ‏‏افزایش قابل ‏‏‏توجهی حاصل شد.‏‎‏

استادیار گروه مهندسی مواد دانشگاه ملایر توضیح داد: در این مقاله از یک روش ‏‏کاملاً نو و ‏‏‏ابداعی دو ‏‏‏مرحله ای برای تهیه الکترودهای ابرخازنی کامپوزیتی ‏‏گرافن- هگزاسیانوفرات منگنز ‏‏استفاده شده است ‏‏‏و در ادامه ‏مشخصه یابی و ‏‏خواص ذخیره سازی انرژی در این الکترودها به ‏دقت ‏مطالعه شدند.

وی با اشاره به اینکه نتایج به دست آمده، بهبود قابل توجه ‏خواص الکتروشیمیایی و ‏‏قابلیت ‏ذخیره ‏سازی ‏‏‏انرژی را در الکترودهای تهیه شده نشان می دهند، گفت:‏‎‏ در ‏‏طرح حاضر چندین ‏نکته کلیدی ‏دنبال شده ‏‏‏است، از جمله اینکه در این طرح بر ‏‏مبنای تجربیات طرح ها و ‏مقالات ‏قبلی، از یک ‏روش دومرحله ‏ای ‏‏ساده و کارآمد ‏‏برای تهیه الکترودهای ذخیره سازی انرژی ‏ابرخازنی استفاده ‏شده ‏است که دارای ‏‏‏چندین ‏‏مزیت است.

کزازی خاطرنشان کرد: اول اینکه این روش به صورت رسوب مستقیم است و در ‏‏آن از هیچ ‏چسب ‏و ‏‏‏بایندر مخربی ‏استفاده نمی شود، دوم اینکه در این روش از یک ‏‏بستر کربنی استفاده می ‏شود که ‏در این ‏‏‏کار از نانوورقه های گرافن بدین ‏منظور ‏‏استفاده شده است، این بستر رسانا ‏علاوه بر بهبود ‏هدایت ماده ‏‏‏فعال هگزاسیانوفرات ‏‏منگنز، سبب افزایش مساحت ‏سطح ویژه آن ‏شده و در نتیجه ‏ظرفیت و توان ‏‏‏‏‏افزایش می یابد.

‎‎
کزازی درباره ویژگی های شاخص الکترودهای بکار رفته در این طرح، گفت: ‏‏مواد فعال ‏‏نانوساختار ‏بر ‏‏پایه هگزاسیانوفرات ‏فلز به طور گسترده در ساخت ‏‏الکترودهای انواع سامانه ‏های ‏ذخیره ساز ‏‏‏الکتروشیمیایی انرژی مورد استفاده قرار ‏‏گرفته اند ‏که دلیل اصلی برای این ‏مهم ساختار ‏باز و تونلی آن ‏‏‏هاست که سبب ‏‏ورود و خروج نسبتاً آسان یون های الکترولیت به ‏درون ‏ساختار آن ‏ها می شود.

وی افزود: به همین دلیل این مواد فعال به طور گسترده در ساخت الکترودهای ‏‏باتری های تک و ‏یا ‏چند ‏‏‏‏ظرفیتی از قبیل باتری های سدیم- یون، منیزیم- یون و ‏‏آلومینیوم- یون و انواع ابرخازن ها ‏‏مورد ‏‏استفاده ‏قرار گرفته اند.

استادیار گروه مهندسی مواد دانشگاه ملایر با بیان اینکه از نتایج این تحقیق می توان در ‏کارخانه ‏های تولید باتری های لیتیمی و باتری های اسیدی سرب موجود در کشور بهره گرفت، ‏گفت: بخشی ‏از مقاله حاصل پایان نامه کارشناسی ارشد” مهشید فاریابی” به راهنمایی بنده بوده ‏است که تحت ‏حمایت مالی صندوق حمایت از پژوهشگران و ‏فناوران کشور تکمیل شد.

کزازی اظهارکرد: با روش بکار گرفته شده نه تنها کارایی الکترود مذکور بهبود می یابد، بلکه ‏‏روشی نو و ‏مؤثر در ساخت دیگر الکترودهای ابرخازنی یا باتری به سایر محققان معرفی می ‏شود ‏که منجر به پیشرفت در حوزه انرژی های ‏پاک و تجدیدپذیر خواهد شد.‏‎‏

نمایش بیشتر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن