علمی فناوری 09:33 - 08 شهریور 1394
پژوهشگر دانشگاه قم با همکاری محققان دانشگاه تهران موفق به ساخت نانوکامپوزیتی شده‌اند که می‌تواند به عنوان الکترود، ظرفیت خازن‌های الکتروشیمیایی را افزایش دهد. این نانوکامپوزیت که در مقیاس آزمایشگاهی طراحی شده از مواد اولیه‌ نسبتاً ارزان و به روشی منطبق بر اصول شیمی سبز تهیه شده است.

ساخت نانوکامپوزیتی برای افزایش ظرفیت خازن‌های الکتروشیمیایی توسط محققان ایرانی

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، امروزه گستره‌ وسیعی از خازن‌ها وجود دارند. خازن‌های الکتروشیمیایی به دلیل کاربردهای فراوان خود از قبیل وسایل نقلیه‌ الکتریکی، برق اضطراری (یو پی اس)، سیستم‌های برق DC و دستگاه‌های تلفن همراه، توجه بسیاری را به خود جلب کرده‌اند. این خازن‌ها‌ توانایی ویژه‌ای در ذخیره‌ انرژی دارند. قیمت کم، سهولت در تهیه و طبیعت انعطاف پذیر بالا از دیگر ویژگی‌های برجسته‌ آن‌هاست. هدف اصلی این پژوهش استفاده از مواد قابل دسترس با قیمت مناسب جهت ساخت الکترود مورد استفاده در خازن‌های الکتروشیمیایی بوده است.

به گفته‌ دکتر علی احسانی، این طرح نانوکامپوزیتی را معرفی می‌کند که می‌تواند به راحتی سنتز شده و در سیستم‌های ذخیره کننده‌ انرژی همانند ابر خازن‌ها، جایگزین مواد گران قیمتی مانند روتینیم اکسید گردد. موادی که در سنتز این نانوکامپوزیت به کار رفته‌اند در مقایسه با ابرخازن‌های مشابه، قابل دسترس و تقریباً ارزان بوده و به راحتی با روش الکتروشیمیایی قابل سنتز هستند.

وی در ادامه افزود: «مواد فعال خازن‌های الکتروشیمیایی شامل مواد کربنی، اکسیدهای فلزی و پلیمرهای رساناست. پلیمر هادی پلی آنیلین یکی از بهترین گزینه‌ها برای استفاده به عنوان الکترود در ابرخازن‌ها‌ی الکتروشیمیایی است. با توجه به اینکه مواد در ساختار کامپوزیتی می‌توانند خواص بهبود یافته‌ مناسبی داشته باشند، در این پژوهش از پلیمر هادی پلی آنیلین که حاوی مقدار بسیار کمی گرافن و نانوذرات طلا است، استفاده شده است.»

در توضیح استفاده از گرافن باید گفت از آنجا که ابرخازن باید در طی چرخه‌های شارژ و دشارژ دوام و تکرارپذیری مناسبی داشته باشد، وجود مقدار کمی گرافن پایداری پلیمر را به مقدار قابل توجهی افزایش داده است. از طرفی وجود نانوذرات طلا در ساختار گرافن توانسته است رسانایی این پلیمر را افزایش دهد. لذا با توجه به بحران انرژی، کاربرد این نانوکامپوزیت می‌تواند در راستای گسترش استفاده از سیستم‌های انرژی پاک و ذخیره سازی انرژی حائز اهمیت باشد.

همچنین روش سنتز الکتروشیمیایی به کار رفته در ساخت این نانوکامپوزیت، برخلاف سنتز شیمیایی، به علت استفاده نکردن از واکنشگرهای شیمیایی در فرایند اکسایش، بر طبق استانداردهای جهانی شیمی سبز است.

به گفته‌ این محقق برای ساخت این الکترود، ابتدا نانوذرات طلا بر سطح گرافن اکسید کاهش یافته قرار گرفت. سپس گرافن حاوی نانوذرات طلا به کمک سورفکتانت آنیونی و امواج فراصوت در مونومر آنیلین پخش شد. در ادامه با یک روش ساده‌ الکتروشیمیایی، پلیمر دارای گرافن و نانوذرات طلا به صورت فیلمی متشکل از نانو‌لوله‌ها در سطح الکترود گرافیت تشکیل ‌گردید. در آزمون‌های الکتروشیمیایی بر روی این الکترود اصلاح شده، از قبیل ولتامتری چرخه‌ای، شارژ –دشارژ متوالی، امپدانس الکتروشیمیایی و آزمون پایداری نتایج قابل قبولی به دست آمده است.

نتایج این تحقیقات در مجله‌ Applied Surface Science (جلد 353، سال 2015، صفحات 594 تا 599) به چاپ رسیده است. دکترعلی احسانی، عضو هیأت علمی دانشگاه قم، دکتر محمد رضا گنجعلی، دکتر پرویز نوروزی، اعضای هیأت علمی دانشگاه تهران، جواد شعبانی شایه، دانشجوی دکترای دانشگاه تهران و دکتر بابک ژاله، عضو هیأت علمی دانشگاه بوعلی سینای همدان، در انجام این طرح همکاری داشته‌اند.

انتهای پیام


6977738
 
پربازدید ها
پر بحث ترین ها

مهمترین اخبار علمی فناوری

علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» معاون آموزشی وزارت علوم گفت: پذیرش یک دانشجوی ایرانی در پردیس‌ها‌ی بین المللی به ازای هر ۴ دانشجوی خارجی است.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» طبق اسکرین‌شات فاش‌شده، هواوی گوشی‌های سری P70 را در تاریخ ۲ آوریل (۱۴ فروردین ۱۴۰۳) معرفی خواهد کرد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» معاون تربیت بدنی و سلامت گفت: کمتر از ۱۰ درصد مدارس کشور به فضاهای ورزشی استاندارد مجهز هستند.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» عضو هیئت علمی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی گفت: به دلیل تنوع اقلیمی در ایران، شروع آلرژی بهاره در سراسر کشور در یک زمان نیست.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» رئیس سازمان اداری و استخدامی گفت: امسال بیشترین استخدام‌ها در آموزش و پرورش و وزارت بهداشت انجام خواهد شد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» یک دستگاه مبتنی بر هوش مصنوعی که در «دانشگاه لستر» ابداع شده است، در آزمایش‌ها توانست ضربان قلب نشان‌دهنده آریتمی بطنی را با موفقیت تشخیص دهد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» نیک فرجام گفت: سیستم هوشمند گلخانه مستقل در مناطق مختلف گلخانه و یا به صورت یکپارچه با سیستم مرکزی جهت پایش و کنترل پارامترهای مختلف به کار گرفته می‌شود.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» شرکت مایکروسافت قابلیت جدیدی را تحت عنوان ترجمه هوشمند پیام‌ها در مکالمات Microsoft Teams معرفی کرده است.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» سخنگوی وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی: علت مرگ پزشک جوان هنوز از سوی پزشکی قانونی تعیین نشده است.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» سخنگوی سازمان اورژانس کشور گفت: از آغاز طرح سلامت نوروزی تاکنون ۴۰ هزار و ۶۵۵ عمل جراحی اورژانسی در کشور انجام شده است.  

مشاهده مهمترین خبرها در صدر رسانه‌ها

صفحه اصلی | درباره‌ما | تماس‌با‌ما | تبلیغات | حفظ حریم شخصی

تمامی اخبار بطور خودکار از منابع مختلف جمع‌آوری می‌شود و این سایت مسئولیتی در قبال محتوای اخبار ندارد

کلیه خدمات ارائه شده در این سایت دارای مجوز های لازم از مراجع مربوطه و تابع قوانین جمهوری اسلامی ایران می باشد.

کلیه حقوق محفوظ است