آخرین دستاوردها
خانه - دستاوردها و اختراعات - افزایش ظرفیت ذخیره‌ انرژی و عمر ابر خازن‌ها

افزایش ظرفیت ذخیره‌ انرژی و عمر ابر خازن‌ها

اخیرا محققان دانشگاه صنعتی اصفهان با انجام مطالعاتی موفق شدند ظرفیت ذخیره‌ انرژی و عمر ابر خازن‌ها را افزایش دهند که نتایج این تحقیقات در حوزه‌های حمل و نقل، هوا فضا و پزشکی قابل استفاده است. یکی از بزرگترین مشکلات جامعه‌ مدرن، تأمین کارآمد انرژی است. در حال حاضر نیروگاه‌های سوخت فسیلی بخش عمده‌ انرژی مورد نیاز شهرها را تولید می‌کنند که عامل اصلی نشر گازهای گلخانه‌ای و آلودگی‌های زیست محیطی هستند. اخیراً تلاش‌های قابل ‌توجهی در توسعه‌ شکل‌های تجدیدپذیر انرژی مانند انرژی‌های هیدروالکتریک، خورشیدی، زمین گرمایی، باد و غیره صورت گرفته است، اما با فناوری‌های فعلی هیچ یک از منابع تجدیدپذیر انرژی به لحاظ اقتصادی توانایی جانشینی سوخت‌های فسیلی را ندارند. از این رو استفاده از وسایل ذخیره‌ انرژی از جمله ابر خازن‌ها می‌تواند تا حدود زیادی استفاده از منابع طبیعی تأمین انرژی را توسعه دهد.

دکتر علی اصغر انصافی، مجری طرح چگالی بالای انرژی و توان مناسب را به‌ عنوان دو مزیت مهم ابر خازن‌ها معرفی کرد و گفت: در این زمینه مطالعاتی را در دستور کار قرار دادیم و روش مورد استفاده در این پژوهش برای تولید الکترود به کار برده شده در ابر خازن‌ها، آسان، سریع، کم هزینه و سازگار با محیط زیست است. انصافی با بیان این که در این طرح از فناوری نانو بهره برده شد، خاطرنشان کرد: در این پژوهش حفرات نانومتری با ساختار منظم بر روی سطح الکترودی از جنس فولاد زنگ نزن ایجاد شده و در ادامه نانو ذرات مس – بیسموت اکسید بر روی این الکترود نشانده شده‌اند. به گفته وی، وجود حفرات نانومتری بر روی بستر فولادی منجر به افزایش سطح و در نتیجه افزایش تعداد مکان‌های فعال جهت قرارگیری نانو ذرات بر روی سطح می‌شود. رشد نانو ذرات در سطح وسیع‌تر موجب بهبود پایداری و اندازه‌ کوچک تر آنها منجر به افزایش نفوذ یون‌ها و افزایش ظرفیت ابر خازن شده است.

این محقق با اشاره به نحوه اجرای این طرح ادامه داد: برای این منظور به ‌وسیله‌ فرایند آندایزینگ، سطح الکترود از جنس فولاد زنگ نزن حفره‌دار شد و پس از آن نانو ذرات مس – بیسموت اکسید با اعمال یک پتانسیل ثابت بر روی سطح این الکترود رسوب داده شدند و در مرحله بعد ساختار و مورفولوژی الکترود تولید شده مورد تائید قرار گرفت. مجری طرح یادآور شد: نتایج به ‌دست آمده حاکی از آن است که مقدار ظرفیت الکترود تولید شده ۶۷۴ فاراد بر گرم در چگالی جریان یک آمپر بر گرم بوده است. این الکترود پس از ۵۰۰ دوره‌ شارژ و تخلیه، حدود ۸۰ درصد ظرفیت اولیه‌ خود را حفظ کرده که نشان‌ دهنده‌ پایداری خوب این ترکیب است. به گفته وی، نتایج این تحقیقات در حوزه‌هایی همچون حمل و نقل، هوا فضا و پزشکی کاربرد دارد. نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش‌های پروفسور علی اصغر انصافی و پروفسور بهزاد رضایی از اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان و نجمه احمدی، دانشجوی دکترای این دانشگاه است، در مجله‌ Alloys and Compounds منتشر شده است.

ایسنا

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=8664

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *