با تلاش محققان؛

ابرخازن‌های گرافنی با رویکرد‌های جدید توسعه می‌یابند

محققان استرالیایی با توجه به نیاز روزافزون به انرژی پاک به دنبال ابرخازن‌هایی با ذخیره بالا و زیست‌سازگار هستند.

کد خبر: ۸۶۷۲۴۳

شنبه - ۱۸ مرداد ۱۳۹۹ / August 08, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، با اتکای بیشتر مردم به دستگاه‌های قابل‌حمل و بی‌سیم و نیاز جهانی به منابع انرژی پاک تقاضا برای دستگاه‌های ذخیره انرژی به سرعت در حال افزایش است. این یک نیاز رو‌به‌رشد برای فناوری‌های پیشرفته ذخیره انرژی مانند باتری‌ها و ابرخازن‌های مورد اعتماد با توانایی بالا برای ذخیره‌سازی انرژی است.

ابرخازن‌ها با توجه به ویژگی‌های دوام زیست محیطی در طولانی‌مدت گزینه‌های مناسبی برای پاسخ به این نیاز هستند. محققان مرکز فناوری انرژی پاک استرالیا در حال تحقیق توسعه راهی برای بهبود عملکرد ابررسانا‌ها و برآوردن این تقاضا و افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی است.

پروفسور یاکوبی محقق این طرح بیان کرد: «این تحقیق از کنجکاوی ما برای کشف محدودیت‌های عملی سلول‌ها نشات گرفته و ما را به نتایج مفید ناخواسته‌ای سوق داد. کنترل این فرآیند‌ها بدون درک دلایل اساسی و تیم تخصصی مکمل برای پیشرفت‌های مشاهده شده امکان‌پذیر نبود.»

بطور سنتی، ابررسانا‌ها با الکترولیت‌های مایع ساخته می‌شوند که نمی‌توانند کوچک‌سازی شده و مستعد نشت هستند. این امر باعث شده تا تحقیقات در الکترولیت‌های ژلی و در حالت جامد انجام شوند. تطبیق این الکترولیت‌ها در ترکیب با الکترود‌های کربنی از جمله گرافن، گرافن‌اکسید و نانولوله‌های کربنی از اهمیت ویژه‌ای برای عملکرد ذخیره‌سازی پیشرفته انرژی برخوردار است.

گرافن یا کربن گرافیتی مستقیما روی سطوح سیلیکون ساخته می‌شوند و پتانسیل ویژه‌ای برای ابرخازن‌های روی تراشه تعبیه می‌کنند که می‌توانند در سیستم‌های یکپارچه عرضه شوند. تحقیقات نشان می‌دهند که راه‌های ساده برای افزایش قابل توجه عملکرد ابرخازن-هایی که از الکترولیت‌های ژلی استفاده می‌کنند؛ کلیدی برای ساخت ابرخازن‌های شبه جامد هستند.

این رویکرد راهی جدید برای توسعه سیستم‌های ذخیره انرژی کوچک روی تراشه ارائه می‌دهد که با الکترونیک‌های سیلیکونی قابل مقایسه بوده و می‌توانند تقاضای انرژی برای عملکرد سیستم‌های هوشمند یکپارچه را پشتیبانی کند.