1450612473216_00.jpg

سایت آزمون دکتری ( www.PhdAzmoon.Net ) –  پژوهشگران دانشگاه قم با همکاری محققان دانشگاه‌های پیام نور کرمان و شهید بهشتی با استفاده از نانوکامپوزیت‌ها، ابرخازن‌هایی با ظرفیت ذخیره ساز‌ی انرژی بالا و قیمت تمام شده پایین تولید کردند.

به گزارش پی اچ دی آزمون به نقل از سرویس علمی ایسنا، رشد روزافزون فناوری‌های نوین و صنعتی شدن زندگی مردم لزوم استفاده از سیستم‌های ذخیره‌ انرژی با ظرفیت بالاتر، وزن سبک‌تر و قیمت مناسب را ضروری کرده است، به ‌گونه‌ای که امکان استفاده از تجهیزات الکترونیکی در هر مکان و زمان میسر شود؛ از این ‌رو، طراحی ابرخازن‌هایی با این ویژگی‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است.

امروزه تحقیقات گسترده‌ای به ‌منظور تولید ترکیبات جدید جهت جایگزینی با مواد گران‌ قیمتی چون روتینیوم اکسید به ‌عنوان ابرخازن رایج در سرتاسر جهان صورت گرفته است که از آن جمله می‌توان به مطالعات انجام شده در دانشگاه قم اشاره کرد.

دکتر علی احسانی، عضو هیأت علمی دانشگاه قم در این باره گفت: در این تحقیقات که با همکاری محققان دانشگاه‌های پیام نور کرمان و شهید بهشتی انجام شده، سعی شده است با ساخت مقرون‌ به ‌صرفه‌ نانو ذرات سرامیکی، نانوکامپوزیت‌هایی پلیمری – سرامیکی مناسب برای استفاده در ابرخازن‌ها با کارایی بهتر تهیه شود.

وی با اشاره به اهمیت اجرای این طرح خاطر نشان کرد: تولید نانو ذرات پایدار سرامیکی با درجه خلوص بالا و با روش‌های نوین و اقتصادی به دلیل کاربردهای ویژه در ساخت لیزرهای جامد و تولید نانوکامپوزیت‌های پلیمری – سرامیکی مورد استفاده در ابرخازن‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

محقق طرح به بیان دستاوردهای اجرای این طرح پرداخت و ادامه داد: با سنتز نانوذرات پودر ایتریوم آلومینیوم گارنت خالص به روش الکتروشیمیایی به‌ عنوان یک ماده‌ سرامیکی پیشرفته دوستدار محیط‌ زیست، ساخت این ابرخازن‌ها به روشی ساده و کم‌هزینه صورت گرفته است.

وی افزایش پایداری مکانیکی و ظرفیت ذخیره‌ انرژی، وزن کم و انعطاف‌پذیری بالای ابرخازن‌های تولید شده را از مزیت‌های استفاده از نانوذرات در طراحی این نوع ابرخازن‌ها دانست.

احسانی روش الکتروشیمیایی به کار رفته در این پروژه تحقیقاتی را روشی سبز توصیف کرد و یادآور شد: کاربرد این نانوکامپوزیت با توجه به بحران انرژی، در راستای گسترش استفاده از سیستم‌های انرژی غیر فسیلی و پاک می‌تواند بسیار مهم باشد.

این محقق با اشاره به نحوه‌ ساخت و عملکرد ویژه‌ نانوذرات در طراحی این ابرخازن‌ها اظهار کرد: ابتدا نانو ذرات ایتریوم آلومینیوم گارنت به روش پالس الکتروشیمیایی در دما و فشار معمولی سنتز و در مرحله‌ بعد نانوذرات سرامیکی سنتز شده به کمک امواج التراسونیک در محلول پیرول پخش شد.

احسانی با تاکید بر این که این نانو ذرات سرامیکی در فاز آزمایشگاهی تولید شده است، اضافه کرد: ابرخازن‌های تولید شده با نانوکامپوزیت‌ پلیمری – سرامیکی دارای ظرفیت ذخیره‌ انرژی بالا، قیمت تمام‌شده کمتر و قابلیت تولید ساده‌تر هستند.

نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری دکتر علی احسانی عضو هیأت علمی دانشگاه قم، حمید محمد شیری عضو هیأت علمی دانشگاه پیام نور کرمان و دکتر جواد شعبانی پژوهشگر مرکز تحقیقات پروتئین دانشگاه شهید بهشتی است، در مجله RSC Advances به چاپ رسیده است.