سنتز کم هزینه نانو ساختارهای متخلخل با کاربرد در ابرخازن ها
به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ،صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، نیروگاهی و منابع نوین ذخیره ی انرژی می توانند از نتایج این طرح استفاده کنند.
ساختارهای متخلخل، گزینه های بسیار مناسبی در ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی و دستگاه های ذخیره سازی انرژی هستند. در این بین فوم های فلزی متخلخل ( NMFS ) ساختارهای سه بعدی هستند که تخلخلی تقریباً همگن و بالاتر از 50 درصد دارند.
این خواص منجر به استفاده از آن ها به عنوان الکترود موجود در ابرخازن ها شده است.
دکتر مریم امیرحسینی مجری طرح در خصوص اهداف این پژوهش گفت :در این طرح روشی ساده و نوین برای تهیه فوم کامپوزیت قلع/ سرب نانومتخلخل، بدون نیاز به چسب (binder free) ارائه شده است.
وی ادامه داد: در واقع استفاده از چسب در تهیه کامپوزیت ها موجب مسدود شدن منافذ سطح و در نتیجه کاهش سطح ویژه می شود. در نتیجه یافتن راهی جهت حذف آن گامی مهم در ساخت نانوکامپوزیت هاست.
به گفته این محقق، به طور کلی از ترکیب فلزات به شکل یک فوم متخلخل، به عنوان الکترود در ساخت ادوات الکتروشمیایی مانند شبه ابرخازن استفاده می شود. علاوه براین اکسید فلزات به کار رفته در ساختار این فوم، کاربردهای کاتالیستی نیز دارد.
وی افزود: در این کار پژوهشی تا حد امکان از روش های ساده، در دسترس و کم هزینه برای ساخت فوم استفاده شده است. لذا این نانوکامپوزیت ها به روشی کم هزینه و با کارایی بالا تولید شده اند و می توانند گامی مؤثر در توسعه ی تجاری دستگاه های ذخیره سازی انرژی باشند.
در این تحقیق پس از ساخت فوم فلزی نانومتخلخل بدون استفاده از چسب، ساختار آن به کمک دستگاه های SEM، XRD، XRF و FTIR مشخصه یابی شده است.
در ادامه از این ترکیب فلزی به عنوان الکترود در یک سلول شبه ابرخازن استفاده شد و عملکرد آن مورد ارزیابی قرار گرفت. طبق نتایج حاصل شده، فوم نانوکامپوزیت تهیه شده می تواند انتخاب مناسبی به عنوان الکترود شبه ابرخازن باشد.
نتایج این کار تحقیقاتی در مجله Surface Review and Letter به چاپ رسیده است.
