به گزارش ایسنا، پژوهش حاضر با توجه به اهمیت بسزای ابرخازن‌ها و کاربرد آن‌ها در دستگاه‌های پزشکی، لیزر و مایکروویو، منابع تغذیه، سیستم‌های امنیتی و اطلاعاتی به عنوان ذخیره پشتیبان، توربین‌های بادی و شبکه‌های برق‌رسانی جهت پایداری شبکه، درهای برقی در هنگام قطع شدن برق، سیستم‌های مولد برق از ترمز در ماشین‌های برقی جدید، تثبیت‌کننده ولتاژ و مدارهایی که نیاز به خازن‌هایی با زمان شارژ و دشارژ سریع دارند، در پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شده است.

سعید برهانی، فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد رشته فیزیک لایه‌های نازک در پژوهشکده نیمه هادی‌ها و مجری این طرح توضیح داد: تولید و ذخیره انرژی الکتروشیمیایی همواره به عنوان یکی از جایگزین‌های سوخت‌های فسیلی به عنوان منابع انرژی و توان مطرح بوده است. در این میان ابرخازن‌ها به دلیل خواص قابل توجهی نظیر چگالی توان و عمر چرخه‌ای بالا به صورت گسترده‌ای مورد مطالعه قرار گرفته و تحقیقات بر روی این سیستم‌ها ادامه دارد.

وی افزود: تمایل به استفاده از ابرخازن‌ها برای وسایل نقلیه الکتریکی به دلیل کارایی انرژی بالا و چگالی توان زیاد این سیستم‌ها و نیز قابلیت بازیابی انرژی از دست رفته در حین تغییر مسیر ناگهانی که موجب تغییر شتاب می‌شود، هر روز بیشتر می‌شود. پیل‌های سوختی و باتری‌ها به دلیل چگالی انرژی بالا، منابع ذخیره کننده انرژی نویدبخشی برای وسایل نقلیه الکتریکی محسوب می‌شوند، اما این سیستم‌ها قادر به تامین نیاز توان بالا برای شتابگیری و نیز زمان‌های اوج مصرف نیستند که با استفاده ترکیبی آنها با ابرخازن‌ها می‌توان نیاز پیک توانی را رفع کرد.

این پژوهشگر ضمن تشریح مراحل انجام پژوهش حاضر، گفت: بر اساس نتایج حاصل از آزمایشات، ابرخازن ساخته شده با استفاده از مواد نوین متخلخل به نام چارچوب‌های آلی فلزی و کامپوزیت آن با گرافن ساخته شد. در این پژوهش هدف تولید نمونه ابرخازن آزمایشگاه با ظرفیت بالاتر بود که برای این منظور از چارچوب‌های آلی فلزی هیبریدی بهره گرفته شد که منجر به تولید سل ابرخازن با ولتاژ 1/6 ولت شد. برای تعیین کارایی ابرخازن ساخته شده انواع روش‌های مشخصه‌یابی و الکتروشیمیایی استفاده شد تا بهترین ساختار برای ماده الکترودی انتخاب شود. در پایان برای نشان دادن استفاده عملی از ابرخازن، با استفاده از دو ابرخازن سری شده، لامپ LED قرمز با ولتاژ 1/9 به مدت 10 دقیقه روشن شد.

بر اساس اعلام روابط عمومی پژوهشگاه مواد و انرژی، این پژوهش با راهنمایی دکتر مرتضی مرادی البرزی و دکتر محمد علی کیانی در پژوهشکده نیمه هادی‌های پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شده است. همچنین در پژوهش‌های تکمیلی در این گروه تحقیقاتی نمونه‌ای از سل ابرخازن بر پایه گرافن در مقیاس پایلوت در پژوهشگاه مواد و انرژی تولید شده است که ظرفیت نهایی 2 فاراد و ولتاژ 1/6 ولت را تولید می‌کند.

انتهای پیام