طراحي سيستم‌هاي نوين ذخيره كننده انرژي در حوزه الكتروشيمي توسط عضو هيات علمي دانشگاه قم

سيستم‌هاي نوين ذخيره‌كننده انرژي در حوزه الكتروشيمي توسط عضو هيات علمي گروه شيمي دانشگاه قم طراحي شد.

کد خبر: ۴۲۳۴۶۵

دوشنبه - ۱۵ تير ۱۳۹۴ / July 06, 2015

علي احساني در گفتگو باخبرنگار «خبرگزاری دانشجو» در قم، با بيان اينكه امروزه سيستم هاي ذخيره كننده انرژي، مرتبط با حوزه كاري الكتروشيمي شامل پيل هاي سوختي، خازن هاي الكتروشيميايي و باتري ها مي باشند، گفت: اهميت تحقيق بر روي اين موضوع زماني مشخص مي شود كه دنيا با بحران انرژي هم از لحاظ مصرف و هم ميزان آلودگي مواجه است.

وي افزود: بر طبق استانداردهاي جهاني بايد تا سال 2020 همه كشورها حداقل 20 درصد انرژي مورد نياز خود را از طريق سوخت هاي غيرفسيلي كه باعث كمترين آلودگي زيست محيطي مي شوند تامين کنند. تا به امروز كشور ژاپن تقريبا 17 درصد انرژي مورد نياز خود را از منابع جديد و غير فسيلي تامين مي کند و در كشور ما اين زير يك درصد مي باشد. پس كار در اين حوزه يك ضرورت ملي بوده كه نيازمند گسترش پروژه ها و تيم هاي تحقيقاتي در اين زمينه مي باشد.

عضو هيات مديره انجمن الكتروشيمي ايران تصریح کرد: با توجه به اهميت الكتروشيمي در حوزه هاي مختلف، اين دانش به عنوان شاخه اي در حوزه علوم بين رشته اي وزارت علوم شناخته شده است.

وي بيان داشت: در سال 91 بنا به در خواست معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري و دبير علوم بين رشته اي وزارت علوم، بنده مميزي الكتروشيمي ايران را از طريق انجمن الكتروشيمي ايران انجام داده و همه موارد مهم در اين زمينه از قبيل ضرورت اهميت به اين گرايش، صنايع مرتبط با اين گرايش، تحقيقات بنيادي، كاربردي و مقالات منتشر شده از جمهوري اسلامي ايران در مقايسه با كشورهاي مختلف به صورت گزارش مدون در اختيار آن معاونت قرار گرفته است.

احساني ادامه داد: در راستاي ادامه كار تحقيقاتي كه در زمينه سيستم هاي الكتروشيميايي در مراكز دانشگاهي و انجمن الكتروشيمي داشتم سعي كردم كار را در دانشگاه قم در مورد سنتز مواد الكتروفعال در زمينه الكترو كاتاليست پيل هاي سوختي، خازن هاي الكتروشيميايي و باتري ادامه دهم.

وي با اعلام اين مطلب كه پيل سوختي يك سيستم الكتروشيميايي است كه طراحي و ساخت مواد در آن بسيار حايز اهميت است، تصريح كرد: در اين سيستم انرژي به جاي اينكه ابتدا بسوزد و انرژي گرمايي توليد کند، و انرژي گرمايي به مكانيكي و سپس الكتريكي تبديل شود، انرژي شيميايي سوخت مانند گاز هيدروژن و الكل متانول از طريق واكنش هاي اكسايش و كاهش مستقيما به انرژي الكتريكي تبديل شده و خروجي آن بخار آب مي باشد. اين سيستم هيچ گونه آلودگي زيست محيطي نداشته و جزو انرژي هاي نو و سبز شناخته شده است.

عضو هيات علمي دانشگاه قم با بيان اينكه مشكل اصلي در تجاري سازي پيل هاي سوختي قيمت بالاي مواد بكار رفته در ساختار آن مي باشد، گفت: مهمترين ماده اي كه هزينه بالايي بر سيستم تحميل مي كند، استفاده از الكترودهايي است كه بر پايه پلاتين كار مي كنند؛ بنابراین استفاده از موادي كه بتوانند كارايي پلاتين را در حد مطلوب داشته و قيمت مناسبي داشته باشند بسيار حايز اهميت است.

احسانی تصریح کرد: در اين زمينه، الكترودهاي گرافيتي اصلاح شده با ساختارهاي فلزات ارزان قيمت مانند مس و نيكل را مورد مطالعه قرارداده ايم و تا كنون چندين ساختار كامپوزيتي و نانوكامپوزيتي بر پايه گرافيت سنتز و كارايي انها با دستگاه هاي پيشرفته الكتروشيمي در سلول هاي الكتروشيميايي مورد ارزيابي قرار گرفته است. در گام بعدي بايد اين مواد در استك هاي پيل سوختي تست شوند.

عضو هيات علمي گروه شيمي دانشگاه قم بیان داشت: در زمينه خازن هاي الكتروشيميايي و باتري هم كه باز مقوله اي مهم در مبحث انرژي مي باشند استفاده از ساختارهاي اكسيد فلزي، پليمرهاي هادي و بسترهاي متفاوت كربني مورد توجه دنيا قرار گرفته است.

وي ادامه داد: اين وسايل مي توانند در بسياري از مقاصد صنعتي و نظامي به عنوان تامين كننده انرژي بسته به چگالي توان و انرژي بالا مورد استفاده قرار گيرند.

احساني تصریح كرد: با توجه به اهميت موضوع در اين زمينه هم قيمت و استفاده از مواد ارزان حايز اهميت بوده و توانسته ايم مواد هيبريدي را با كيفيت و كارايي مناسب سنتز و مورد ارزيايي قرار دهيم.

وي بیان داشت: نمونه هاي كامپوزيتي و هيبريدي سنتز شده نتايج قابل قبولي را در ارزيابي ها در نمونه هاي آزمايشگاهي ابر خازنها و باتري ها نشان داده اند و در مورد ابرخازنها هدف ما رسيدن به ظرفيت بالاي 700 فاراد بر گرم بوده كه بتواند با نمونه هاي گران قيمت قابل رقابت بوده و در باتري ها هدف اصلي افزايش طول عمر باتري در طي چرخه هاي شارژ و دشارژ متوالي و گرفتن پتانسيل مناسب قابل رقابت با باتري هاي گران قيمت ليتيمي مي باشد.

عضو هيات علمي دانشگاه قم تصريح كرد: نتيجه كارهاي اوليه در مجلات معتبر و بين المللي الكتروشيمي مانند Journal of power sources و Electrochimica Acta به چاپ رسيده است.

وي با اشاره به اينكه كارهاي آزمايشگاهي در ساخت اين مواد به پايان رسيده و مي تواند وارد مرحله جديدي شود، خاطرنشان كرد: در اين طرح موارد ديگري مانند سنتز بازدارنده هاي خوردگي فلزات، سنسورهاي الكتروشيميايي مواد دارويي –زيستي و آلاينده هاي زيست محيطي با مشاركت هادي و هنرمند در گروه شيمي دانشگاه قم مورد بررسي قرار خواهند گرفت.

احساني در پايان گفت: اميدوارم بعد از حمايت هاي لازم از لحاظ فضا و امكانات بتوانيم درصدد گسترش موضوع و ايجاد مركز تحقيقاتي سيستم هاي نوين انرژي با همكاري دانشكده فني و مهندسي بوده تا هم در سنتز و طراحي سيستم هاي انرژي در دانشگاه قم فعال بوده و هم دانشجويان تحصيلات تكميلي در حوزه انرژي جذب کنیم.