مس ماده اصلی ساخت ابرخازن‌های نانو

می متالز - ابرخازن‌ها، توانایی منحصربه‌فردی در شارژ سریع لوازم الکترونیکی دارند. با این حال انرژی کمی در خود ذخیره می‌کنند. حالا چند محقق ایرانی با استفاده از فسفید مس و تکنولوژی نانو توانسته‌اند مشکل ذخیره انرژی در این ابرخازن‌ها را حل کنند.

به گزارش می متالز، محققان باشگاه پژوهشگران جوان دانشگاه آزاد در فاز آزمایشگاهی ابرخازن‌هایی در اندازه بسیار کوچک عرضه کردند که قادر هستند انرژی 32 عدد LED آبی‌رنگ را تامین کنند. ابرخازن‌ها یکی از سیستم‌های ذخیره انرژی هستند که در چند سال اخیر به دلیل توانایی منحصربه‌فردشان در شارژ سریع با جریان بالا، توجه بسیاری را به خود جلب کرده‌اند.

مهمترین مشکل بر سر راه توسعه‌ ابرخازن‌ها، انرژی پایین آن‌هاست. با توجه به توان بالا و نیز عمر چرخه‌ای بسیار زیاد ابرخازن‌ها، درصورتی‌که مشکل انرژی کمتر آن‌ها نسبت به باتری‌ها حل شود، بدون شک جای باتری‌ها را خواهند گرفت. در این صورت دیگر نیازی نخواهد بود که برای شارژ موبایل، لپ‌تاپ یا حتی اتومبیل‌های برقی، ساعت‌ها منتظر ماند.

بر این اساس محققان باشگاه پژوهشگران جوان دانشگاه آزاد اسلامی تهران در تحقیقات آزمایشگاهی خود توانستند ابرخازن‌هایی را عرضه کنند. «سیدابراهیم موسوی‌فرد»، عضو باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان دانشگاه آزاد اسلامی تهران در این باره گفت: «در این تحقیق به کمک فناوری نانو و به روشی ساده، کره‌هایی چندلایه و توخالی با لایه‌هایی نانو متخلخل که متضمن مساحت سطح زیادی هستند، از فسفید مس و کبالت سنتز شده و کارایی آن در زمینه ساخت ابرخازن مورد بررسی قرار گرفته است.»

او ادامه داد: «ابرخازن ساخته شده از این ماده (با توجه به ویژگی‌های ساختاری منحصربه‌فرد آن) می‌تواند انرژی قابل‌ مقایسه با باتری‌های لیتیومی را در خود ذخیره کند. این ابرخازن اگرچه کوچک‌تر از یک بند انگشت است، اما به‌راحتی توانسته است در مرحله پایلوت، انرژی 32 عدد LED آبی‌رنگ (V3/2) آرایش یافته‌ را تأمین کند.»

موسوی‌فرد افزود: «از آنجایی که کارایی انواع حسگرها، کاتالسیت‌ها، نانوراکتورها، پیل‌های سوختی، باتری‌ها و ابرخازن‌ها شدیداً تحت‌تأثیر شکل و ویژگی‌های ریزساختاری مواد تشکیل‌دهنده آن‌هاست، لذا طراحی و ارائه روشی ساده و ارزان‌قیمت برای تولید نانوساختارهایی از این قبیل با ساختاری منحصربه‌فرد و نانومتخلخل در حوزه‌های ذکر شده بسیار حائز اهمیت است.»

این محقق ادامه داد: «افزون بر مورد ساخت ابرخازن‌ها، کره‌های توخالی، چندلایه و نانومتخلخل فسفید کبالت و مس تولید شده در این تحقیق به‌طور مستقیم در حوزه پزشکی و دارویی برای طراحی و ساخت سیستم‌های رهایش دارو، بایوحسگرها و نانورآکتورها، حوزه انرژی برای ساخت پیل‌های سوختی و باتری‌ها و صنایع شیمیایی برای ساخت حسگرها، کاتالیست‌ها و فتوکاتالیست‌ها نیز کارایی دارد.»

این تحقیقات از سوی دکتر «سیدابراهیم موسوی‌فرد» عضو باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان دانشگاه آزاد اسلامی تهران مرکز، «سعید کمری»، کارشناس ارشد فیزیک از دانشگاه تربیت مدرس، «جواد شمسی»، عضو مؤسسه تحقیقاتی IIT ایتالیا و دکتر «علی باکویی» عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس اجرایی و نتایج آن در مجله Materials Chemistry A با ضریب تأثیر 8.9 منتشر شد.

منبع: عصر مس