افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی در ابرخازن ها با فناوری نانو
تاریخ انتشار: ۲۰ شهریور ۱۳۹۶ | کد خبر: ۱۴۶۹۴۰۳۴
محققان پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای تأثیر نانوذرات کربنی مانند نانولوله‌های کربنی و نانوصفحات گرافن را بر کارایی ابرخازن‌ها مورد بررسی قرار داده‌اند.
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، ساخت تجهیزات قابل‌حمل در حوزه‌های مختلفی از جمله الکترونیک، رایانه و پزشکی دانشمندان را به سمت ساخت وسایلی که توانایی ذخیره‌سازی مقادیر بالایی از انرژی الکتریکی را داشته باشند، سوق داده است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
ابرخازن‌ها مانند خازن‌ها وسیله‌ای برای ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی هستند با این تفاوت که ظرفیت ذخیره‌سازی آن‌ها نسبت به خازن‌های معمولی بسیار بالاتر است. با این‌وجود، تحقیقات کماکان بر روی افزایش کارایی آن‌ها ادامه دارد.
با ورود فناوری نانو به این عرصه، امیدها برای دستیابی به ابرخازن‌هایی با ظرفیت بسیار بالاتر از ظرفیت کنونی بیشتر و بیشتر شده است.
به گفته‌دکتر مجتبی باقرزاده، محقق این پروژه، در این طرح سعی شده با اضافه کردن نانوذرات کربنی از جمله نانولوله‌های کربنی و نانوصفحات گرافن و همچنین نانوذرات پلاتین به ساختار پلیمری الکترود ابرخازن، ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی آن بهبود داده شود.
وی با بیان اینکه در طرح حاضر از تلفیق خواص منحصربه‌فرد سه نوع نانوذره استفاده شده است، اظهار داشت:حضور نانولوله‌های کربنی و نانوصفحات گرافن در بافت پلی آنیلین موجب می‌شود تا هدایت الکتریکی نانوکامپوزیت حاصل افزایش چشمگیری داشته باشد.
باقرزاده ادامه داد: از سوی دیگر، وجود نانوذرات پلاتین موجب افزایش قابل‌ملاحظه مساحت سطح و افزایش سرعت واکنش اکسیداسیون و احیا شده است. مجموع موارد ذکر شده موجب شدهتا ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی ابرخازن و عمر خازن نیز افزایش یابد.
وی گفت: ابتدا نانوکامپوزیتهای سه‌جزئی و چهار جزئی متشکل از نانولوله‌های کربنی، نانوصفحات گرافن، نانوذرات پلاتین و پلی آنیلین تهیه شدند؛ سپس با استفاده از روش‌های فیزیکی و شیمیایی نظیر پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی و FT-IR مشخصه یابی شدند. در ادامه برای ارزیابی خواص ذخیره‌سازی انرژی، از روش‌های الکتروشیمیایی از جمله ولتامتری چرخه‌ای، شارژ- دشارژ گالوانواستاتیک و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی استفاده شد.
باقرزاده افزود: میانگین ظرفیت ویژه الکترود نانوکامپوزیتی چهار جزئی PANI/GNS/CNT/Pt ۳۴۵۰ کولن بر گرم گزارش شده است؛ این در حالی است که میانگین ظرفیت ویژه برای الکترودهای سه جزی PANI/GNS/Pt،PANI/GNS/CNT،PANI/CNT/Ptبهترتیب۱۱۲۳، ۹۵۲ و ۳۶۶ کولن بر گرم و برای الکترود تک جزئی PANI فقط ۲۸۴ کولن بر گرم بوده است.
وی تاکید کرد: نتایج این تحقیق حاکی از آن است که اعمال این نانوذرات در ساختار ابرخازن‌ها موجب افزایش چشمگیر در ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی آن‌ها می‌شود.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر مجتبی باقرزاده و دکتر احمد نوزاد - عضو هیأت علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای- و زینب شیرازی- دانشجوی مقطع دکترای دانشگاه مالک اشتر- است. نتایج این کار در مجله Electrochimica Acta با ضریب تأثیر ۴.۷۹۸ (جلد ۲۴۷، سال ۲۰۱۷، صفحات ۱۱۶-۱۲۴) منتشر شده است.
منبع: مهر
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.mehrnews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «مهر» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۴۶۹۴۰۳۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
تولید گاز باید افزایش پیدا کند/ لزوم بهینه سازی مصرف
امین نوربخش کارشناس انرژی در گفت و گو با خبرنگار مهر با اشاره به اینکه بر اساس شاخص‌های موجود امنیت انرژی مربوط به کشورهای مصرف کننده است، گفت: کشورهایی نظیر ایران و کشورهایی که بیشتر صادر کننده هستند باید ابتدا تغییراتی در شاخص‌ها ایجاد کنند و سپس به عنوان امنیت انرژی از آن یاد نمی‌شود و بیشتر ابعاد صادراتی آن و تنوع مقاصد صادراتی مطرح می‌شود.
وی ادامه داد: ما هم در تولید و هم مصرف دچار مشکل هستیم، زیرا تولیدمان در مقایسه با ذخایری موجود بسیار کم است و اگر این روند ادامه دار باشد اتمام ذخایر گازی و نفتی ما تقریباً ۸ دهه طول می کشدو آخرین کشوری هستیم که ذخایر آن به اتمام می‌رسد.
نوربخش ادامه داد: ما اگر این نسبت را افزایش ندهیم باعث می‌شود که پس از چند دهه ایران و چند کشور دیگر نفت و گاز دارند و سایر کشورها نفت و گازشان به اتمام رسیده است در این شرایط سایر کشورها روندی را طی نمی‌کنند که برای تأمین انرژی خود به یک یا دو کشور وابسته شوند.
به گفته این کارشناس انرژی، روندی که برای کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی آغاز شده به این دلیل است که قدرت‌های بزرگ دسترسی چندانی به انرژی ندارند و هر چقدر ادامه پیدا کند کشورهای بیشتری را همراه خود می‌کند و کشور ما که تقاضا برای سوخت‌های فسیلی وجود دارد اگر تولید را افزایش ندهد در دوره‌ای مجبور به فروش نفت و گاز می‌شوند که مشتری برای آن نیست و قیمت‌ها را به شدت کاهش پیدا می‌کند به همین دلیل در عرضه و تولید باید به فکر افزایش باشیم.
وی با اشاره به اینکه در مصرف نیز چالش‌هایی وجود دارد و شدت مصرف انرژی در کشور ما نسبت به میانگین جهانی بیشتر است، خاطر نشان کرد: برای انجام یک واحد کار مشخص دو برابر میانگین جهانی انرژی مصرف می‌شود و فرصت بالقوه ای وجود دارد که با بهینه سازی بتوانیم مصرف انرژی را کاهش دهیم تا ظرفیتی برای صادرات و درآمد ارزی و حتی ایجاد روابط سیاسی از طریق توسعه روابط انرژی در فضای منطقه ایجاد شود.
به گفته نوربخش می‌توان گفت تولید نسبت به ذخایر موجود کم است و باید حجم تولید را افزایش داد و حتی آن را به دو برابر برسانیم و هم به لحاظ مصرف آن را کاهش دهیم.
وی در خاتمه یادآور شد: بهینه سازی راه‌های مختلفی دارد به عنوان مثال تبدیل نیروگاه‌ها به سیکل ترکیبی، رفع نشتی خطوط لوله و حتی تعویض بخاری و راه کارهای قیمتی؛ قیمت گذاری پلکانی می‌تواند در بهینه سازی مصرف مثمر ثمر واقع شود. اما ابتدا باید برسی کرد که مدام یک از این راهکارها ظرفیت بیشتری دارد به عنوان مثال در بخش خانگی از راهکارهای غیر قیمتی نظیر تعویض بخاری‌ها می‌توان دنبال کرد
کد خبر 6097948
جزئیات جدید از دزدیده شدن دختر ۴ ساله کلالهای؛ کارگر ۳۵ ساله قصد فروش یسنا را داشت