از جلبک‌دریایی ابرخازن زیست‌تخریب‌پذیر ساخته شد

با استفاده از نانوالیاف سلولزی استخراج شده از نوعی جلبک و نانوسیم اکسید روی و همچنین اکسید گرافن احیاء شده، ابرخازنی ساخته شده است که دوام بالایی داشته و زیست‌تخریب‌پذیر است.

کد خبر: ۱۰۸۱۱۸۷

شنبه - ۲۷ خرداد ۱۴۰۲ / June 17, 2023

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، با استفاده از نانوالیاف سلولزی استخراج شده از نوعی جلبک و نانوسیم اکسید روی و همچنین اکسید گرافن احیاء شده، ابرخازنی ساخته شده است که دوام بالایی داشته و زیست‌تخریب‌پذیر است.

محققان موسسه تحقیقات و مدیریت انرژی گجرات (GERMI)، با استفاده از نوعی جلبک دریایی موسوم به ماکروالگای موفق شدند ابرخازن کاغذی بسازند. این ابرخازن به ادعای محققان این پروژه، نازکترین و سبک‌ترین ابرخازنی است که ساخته شده و از ویژگی‌هایی نظیر تخریب پذیری و شارژ کامل بسیار سریع (در طی ۱۰ ثانیه)، استحکام و عملکرد کششی بالا برخوردار است. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Peer Reviewed Bionanosciecne به چاپ رسیده است.

ابرخازن دستگاهی برای ذخیره‌سازی بار الکتروشیمیایی است که دارای چرخه شارژ /تخلیه سریع، چگالی قدرت بالا و چرخه عمر طولانی است. از ابرخازن می‌توان برای سیستم‌های الکترونیکی و پشتیبان‌گیری حافظه، کیسه‌های هوا، ماشین‌های سنگین، وسایل نقلیه برقی و ... استفاده کرد، بنابراین در دهه گذشته، یک بازار عظیم برای این محصول ایجاد شده است.

پریانانک بوتیا و سید زهر هسان که دانشمند حوزه بیوپلیمر دریایی هستند، نانوالیاف سلولز را از جلبک دریایی استخراج کردند. آن‌ها نانوسیم‌های اکسید روی و اکسید گرافن احیاء شده را روی نانوالیاف سلول‌های جلبک دریایی رشد دادند تا ابرخازن کاغذی آندی را به دست آورند. جلبک دریایی Cheatomorpha از Porbandar، منطقه گجرات جمع آوری شد. فرایند ساخت ابرخازن کاغذی بسیار ساده است. از آن باید به عنوان آند در دستگاه‌ها استفاده شود. بریجش تریپاتی برای تست عملکرد، این دستگاه را تا ۶۰۰۰ چرخه آزمایش کرده و عملکرد مشابهی را در تمام چرخه‌ها و بدون هیچ گونه تخریب مشاهده کرد. چگالی انرژی این دستگاه ۹٫۵ WH/kg بود و همچنین مقاومت سری ۱۲۰ Ω بود.

این مطالعه نشان می‌دهد که ماده آند مبتنی بر سلولز دریایی به توسعه باریکترین ابرخازن کاغذی که تقریباً در تمام دستگاه‌های الکترونیکی هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرد، کمک می‌کند و همچنین اقتصاد جوامع ساحلی را برای کشت جلبک دریایی برای تولید ابرخازن کاغذی از جلبک دریایی متحول می‌کند.