ساخت پوشش نانو کامپوزیتی الکترود ابرخازن در دانشگاه کاشان

به گزارش پانا از کاشان، مهدی شبانی نوش آبادی افزود: این پوشش نانوکامپوزیتی به کمک یک روش ارزان، آسان و سازگار با محیط سنتز شده است که تولید این پوشش‌ها در مقیاس صنعتی را در آینده امکان‌پذیر می‌كند. هرچند این نوع پوشش‌ها هنوز در مرحله تحقیق و توسعه است و راه زیادی تا تجاری‌سازی و استفاده از آنها در مقیاس‌های صنعتی باقی ‌مانده است .
وی با مقایسه باطری‌های لیتیومی رایج و ابرخازن‌ها، تصریح کرد: هرچند ابرخازن‌ها در مقایسه با باطری‌های یون لیتیوم چگالی توان ویژه‌ بسیار بالاتری از خود نشان می‌دهند، اما همچنان چگالی انرژی ویژه‌ پایین آن‌ها در مقایسه با باطری‌های یون لیتیوم، به‌عنوان یک چالش جدی مطرح است .
این محقق نوش آبادي با اشاره به اینکه این طرح در گام اول با هدف کاملاً پژوهشی و در مقیاس آزمایشگاهی انجام گرفته است، اظهار امیدواری کرد: سنتز نانوکامپوزیت های مؤثرتر، خواص خازنی ابرخازن‌ها از جمله ظرفیت انرژی بالاتر، عمر چرخه‌ای بیشتر و مهم‌تر از همه چگالی انرژی ویژه‌ بالاتر، منجر به کاربردی کردن این طرح شود .

شباني با بیان اینکه روند سنتر به‌صورت یک فرآیند دو مرحله‌ای بوده است، خاطر نشان کرد: در مرحله‌ اول با استفاده از یک فرایند الکتروشیمیایی، نانوصفحات گرافن بر روی الکترود کربن شیشه‌ای سنتز شده‌اند و در مرحله دوم پلیمر پلی آنیلین با روش الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه‌ای بر روی الکترود رسوب داده شده‌اند .
وی افزود: به‌منظور شناسایی پوشش نانوکامپوزیت تثبیت شده بر روی الکترود از روش‌های میکروسکوپی، طیف‌نگاری و پراش استفاده شده است وهم‌چنین به‌منظور ارزیابی‌های خواص خازنی از آزمون‌های طیف‌نگاری امپدانس الکتروشیمیایی و ولتامتری چرخه‌ای استفاده شده است .
عضو هيئت علمی دانشگاه کاشان خاطر نشان کرد: بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از آزمون‌های الکتروشیمیایی، نانوکامپوزیت پلی آنیلین/گرافن دارای ظرفیت ویژه‌ی 1084 فاراد بر گرم، چگالی انرژی ویژه‌ی 53.12 وات ساعت بر کیلوگرم و چگالی توان ویژه‌ی 500.61وات بر کیلوگرم در چگالی جریان 3.22 میلی‌آمپر بر سانتی‌متر مربع بوده است. نکته حائز اهمیت این است که افت IR در نانوکامپوزیت‌ها حتی در چگالی‌های جریان زیاد نیز قابل صرف‌نظر کردن است. ویژگی مذکور از مقاومت تماسی خیلی کم مواد تشکیل دهنده‌ی نانوکامپوزیت حکایت دارد .
به گزارش پانا،‌ این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر مهدی شبانی نوش‌آبادی- عضو هيئت علمی دانشگاه کاشان- و فاطمه زاهدی- دانشجوی مقطع دکترای این دانشگاه - است. نتایج این کار در مجله‌ی Electrochimica Acta با ضریب تأثیر 4.798 ( جلد 245، سال 2017، صفحات 575 تا 586) منتشر شده است .