مطالب علمی

ساخت الکترودهای ابرخازن (Supercapacitor) انعطاف پذیر

ادوات انعطاف پذیر برای ذخیره انرژی، نقش تعیین کننده ای در تجاری سازی تجهیزات الکترونیکی کاغذی یا قابل پوشیدن بازی می کنند. باطری های لیتیوم-یونی و ابرخازن ها، دو منبع توان مهم تجاری هستند که امکان تولید تجهیزات الکترونیکی قابل پوشیدن را فراهم می کنند. ابرخازن ها به دلیل چگالی توان بالا، سیکل سریع شارژ/دشارژ، و طول عمر بالا نقش مهمی در ادوات الکترونیکی قابل پوشیدن، دارند. تجهیزات الکترونیکی قابل پوشیدن کاربرد فراوانی در بخش نظامی و بیوفناوری دارد که موجب شده این زمینه بسیار مورد توجه قرار گیرد.

یکی از بخش های اصلی ادوات انعطاف پذیر ذخیره انرژی، یک زیرلایه رسانا و انعطاف پذیر است که می تواند به عنوان کلکتور جریان مورد استفاده قرار گیرد. کاغذها و پارچه به دلیل هزینه پایین، انعطاف پذیری و ساختار متخلخل، به عنوان زیرلایه های ایده آل در نظر گرفته می شوند که می توانند مواد فعال الکترود را جذب خود کنند. اما کاغذ و پارچه به دلیل عایق بودن، بایستی توسط مواد رسانا پوشش داده شوند تا به حالت رسانایی دست یابند. در پژوهشی که اخیرا در nature communications منتشر شده است، پژوهشگران موفق به ساخت ورق های بزرگ انعطاف پذیر با رسانایی بالا شده اند که می توان از آن ها به عنوان مواد ذخیره سازی انرژی استفاده کرد. در این پژوهش الکترودهای ابرخازن کاغذی فلزی با عملکرد فوق العاده در ذخیره سازی انرژی تولید شده اند که این کار از طریق حداقل کردن مقاومت تماس بین نانوذرات فلزی و/یا کسید فلزی انجام شده است. این روش می تواند کاغذ عایق را به یک کاغذ فلززی بسیار متخلخل با سطح ویژه بالا تبدیل کند که می تواند به عنوان کلکتور جریان عمل کرده و نانوذرات را برای الکترودهای ابرخازنی حفظ کند.

این دسته از پژوهش های مرتبط با ذخیره سازی انرژی می توانند بخش قابل توجهی از محدودیت های موجود را حل کنند. ذخیره سازی انرژی مبحث بسیار مهمی است که در صورت تولید پارچه های انعطاف پذیر برای ذخیره سازی انرژی با چگالی بالا، بخش از قابل توجهی از نیاز به انرژی رفع خواهد شد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *