سنتز كم هزينه نانو ساختارهاي متخلخل با كاربرد در ابرخازن‌ها

تهران-ايرنا-محققان دانشگاه بويين زهرا و دانشگاه شهيد بهشتي، نانوساختار متخلخلي به روشي ساده و كم هزينه سنتز كرده‌اند كه قابل استفاده در ساخت ابرخازن‌ها است.

به گزارش ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو ،صنايع مختلفي از جمله خودروسازي، نيروگاهي و منابع نوين ذخيره‌ي انرژي مي‌توانند از نتايج اين طرح استفاده كنند.

ساختارهاي متخلخل، گزينه‌هاي بسيار مناسبي در ساخت حسگرهاي الكتروشيميايي و دستگاه‌هاي ذخيره‌سازي انرژي هستند. در اين بين فوم‌هاي فلزي متخلخل ( NMFS ) ساختارهاي سه بعدي هستند كه تخلخلي تقريباً همگن و بالاتر از 50 درصد دارند.

اين خواص منجر به استفاده از آن‌ها به عنوان الكترود موجود در ابرخازن‌ها شده است.

دكتر مريم اميرحسيني مجري طرح در خصوص اهداف اين پژوهش گفت :در اين طرح روشي ساده و نوين براي تهيه فوم كامپوزيت قلع/ سرب نانومتخلخل، بدون نياز به چسب (binder free) ارائه شده است.

وي ادامه داد: در واقع استفاده از چسب در تهيه كامپوزيت‌ها موجب مسدود شدن منافذ سطح و در نتيجه كاهش سطح ويژه مي‌شود. ‌در نتيجه يافتن راهي جهت حذف آن گامي مهم در ساخت نانوكامپوزيت‌هاست.

به گفته اين محقق، به طور كلي از تركيب فلزات به شكل يك فوم متخلخل، به عنوان الكترود در ساخت ادوات الكتروشميايي مانند شبه ابرخازن استفاده مي‌شود. علاوه براين اكسيد فلزات به كار رفته در ساختار اين فوم، كاربردهاي كاتاليستي نيز دارد.

وي افزود: در اين كار پژوهشي تا حد امكان از روش‌هاي ساده، در دسترس و كم هزينه براي ساخت فوم استفاده شده است. لذا اين نانوكامپوزيت‌ها به روشي كم هزينه و با كارايي بالا توليد شده‌اند و مي‌توانند گامي مؤثر در توسعه‌ي تجاري دستگاه‌هاي ذخيره سازي انرژي باشند.

در اين تحقيق پس از ساخت فوم فلزي نانومتخلخل بدون استفاده از چسب، ساختار آن به كمك دستگاه‌هاي SEM، XRD، XRF و FTIR مشخصه يابي شده است.

در ادامه از اين تركيب فلزي به عنوان الكترود در يك سلول شبه ابرخازن استفاده شد و عملكرد آن مورد ارزيابي قرار گرفت. طبق نتايج حاصل شده، فوم نانوكامپوزيت تهيه شده مي‌تواند انتخاب مناسبي به عنوان الكترود شبه ابرخازن باشد.

نتايج اين كار تحقيقاتي در مجله Surface Review and Letter به چاپ رسيده است.

علمي **1354**1440