تولید ابرخازن گرافنی شفاف و انعطاف‌پذیر

پژوهشگران از روشی موسوم به CVD بهبود یافته با پلاسمای ماکرویو استفاده کردند. در این روش از نمک طعام به عنوان الگو برای رشد گرافن استفاده می‌شود.

محققان برای اولین بار موفق به افزودن شفافیت به کاغذهای گرافنی انعطاف‌پذیر شدند و در نهایت ماده‌ای ساختند که می‌تواند عملکرد ابرخازن‌ها را بهبود دهد. کاغذهای گرافنی انعطاف پذیر می‌تواند ظرفیت خازن‌ها را تا 1000 برابر افزایش دهد. وانگ، از دانشگاه گوانژو، می‌گوید: « ظرفیت ابرخازن‌های مبتنی بر گرافن بیش از 10 برابر بیشتر از ابرخازن‌های شفاف انعطاف‌پذیر است.»
وجود ساختارهای توخالی گرافنی موجب شده تا محصول نهایی شفاف به نظر آید و همچنین به دلیل فضای خالی موجود در آن امکان انجام واکنش شیمیایی وجود دارد. این ساختارهای گرافنی منشور مانند، به گونه‌ای تراز شده‌اند که الکترون‌ها و یون‌ها می‌توانند در آن به حرکت در آیند و انتقال بار به خوبی در این ساختار انجام شود.
برای ساخت این ماده جدید، محققان باید می‌توانستند ورقه‌ای شفاف و نازک از گرافن ایجاد کنند با این شرط که این ورق قابل جدا شدن از زیرلایه باشد. در این پروژه محققان از نمک طعام به عنوان الگو برای رشد گرافن لایه نازک استفاده کردند. برای این کار از روشی موسوم به لایه‌نشانی شیمیایی از فاز بخار با کمک پلاسمای ماکرویو استفاده شد. با این روش اتمسفر پلاسمایی از نمک طعام، کربن و هیدروژن ایجاد شد. در پایان این فرآیند، نمک روی سطح سیلیکون متبلور شده و به عنوان الگو برای ایجا گرافن استفاده می‌شود. گرافن تولید شده با استفاده از یک تیغ قابل جداسازی است. نتایج نشان داد که این گرافن می‌تواند بیش از 1000 بار خم شده بدون این که ظرفیت یا شفافیت آن دچار تغییر یا افت شود.

نتایج این پژوهش در قاب مقاله‌ای با عنوان Free-Standing and Transparent Graphene Membrane of Polyhedron Box-Shaped Basic Building Units Directly Grown Using a NaCl Template for Flexible Transparent and Stretchable Solid-State Supercapacitors در نشریه Nano Letters منتشر شده است.
No tags for this post.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا