تلاش برای تغییر در بازار ذخیره‌های انرژی قابل شارژ

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از بنیاد ملی علم ایران (INSF)، ذخیره انرژی و ارتقای سطح تولید محصولات الکترونیکی توسط محققان حوزه‌های مختلف بررسی می‌شود و این بنیاد هم از طرح‌های تحقیقاتی در این زمینه حمایت می‌کند.

ساخت یک ابرخازن متقارن با عملکرد بالا بر اساس کاغذ با استفاده از TiO۲/ پلی پیرول/ گرافن اکساید کاهش یافته/ (MXene) Ti۳C۲Tx بر روی کاغذ معمولی عنوان طرح پسادکتری المیرا عزیزی است که با راهنمایی جلال ارجمندی، محمد علی کیانی و حمایت بنیاد ملی علم ایران به پایان رسانده است.

عزیزی با مدرک دکتری تخصصی شیمی - شیمی فیزیک از دانشگاه بوعلی سینای همدان درباره این طرح توضیح داد: ابرخازن‌ها به علت ویژگی‌های برجسته‌ای مانند دانسیته توان بالا و شارژ سریع و پایداری چرخه‌ای بسیار زیاد نسبت به باتری‌ها و پیل‌های سوختی، بیشتر مورد توجه قرار گرفته‌اند.

وی افزود: با این وجود ابرخازن‌ها دارای معایبی نیز هستند، از جمله معایب آن‌ها می‌توان به دانسیته انرژی پایین و قیمت تولید بالای آن‌ها اشاره کرد، در نتیجه این پارامترها باید برای ابرخازن‌های انعطاف‌پذیر نسل بعدی بهبود یابد. بنابراین چالش اساسی در این زمینه، توسعه ابرخازن‌های انعطاف‌پذیر با دانسیته انرژی و توان بالا نسبت به دستگاه‌های ذخیره انرژی موجود است.

این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: برای رسیدن به این مهم نیاز به طراحی جمع‌کننده‌های جریان انعطاف‌پذیر، مواد الکترودی جدید، الکترولیت‌های جدید و معماری دستگاه جدید است. ابرخازن‌های هیبریدی که از هر دو مواد الکترودهای خازن‌های لایه دوگانه و شبه خازن‌ها استفاده می‌کند، دارای دانسیته انرژی و توان بالاتر است. مواد این الکترودها متشکل از مواد فعال کربنی، پلیمرهای‌رسانا و اکسید فلزات است.

عزیزی تصریح کرد: پلیمرهای‌ رسانا به‌دلیل سنتز ساده، پایداری نسبتاً مناسب و رسانایی الکتریکی خوب و همچنین به‌علت انعطاف‌پذیری مورد توجه بسیاری از پژوهشگران و دانشمندان قرار گرفته‌اند.

وی ادامه داد: امروزه با افزایش تقاضای انرژی، از بین رفتن سوخت‌های فسیلی و گرمایش جهانی، توجه محققان به سیستم‌های ذخیره انرژی سبز و پایدار، توسعه یافته است و اکنون نیاز به توسعه وسایل ذخیره انرژی جدید، انعطاف‌پذیر، سبک، ارزان و سازگار با محیط زیست وجود دارد.

عزیزی خاطرنشان کرد: طراحی و ساخت چنین وسایل ذخیره انرژی، بر بازارهای ذخیره انرژی قابل شارژ تأثیر زیادی می‌گذارد، زیرا از این وسایل می‌توان در نمایشگرهای انعطاف‌پذیر، وسایل الکترونی قابل حمل، پوشاک، حسگرهای الکترونیکی، نمایشگرهای سلامتی، تلفن همراه، لپ تاپ و دستگاه‌های نظیر آن استفاده کرد.