به گزارش اداره کل روابط عمومی وزارت علوم به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دکتر هادی حیدری مجری طرح «سنتز سامانه‌های هیبریدی بر پایه نانو صفحات دی سولفید مولیبدن و بررسی کاربرد ابرخازنی آنها» گفت: استفاده از سوخت های فسیلی در دنیا به علت کمبود منابع، افزایش دمای کره زمین و آلودگی های کربنی محدود شده است. بنابراین توسعه انرژی های سبز و همچنین طراحی تجهیزات ذخیره ساز انرژی با استفاده از این تکنیک به صورت مستمر در حال افزایش است.
وی افزود: تجهیزات ذخیره انرژی مثل باطری‌های قابل شارژ و ابرخازن‌ها در وسایل الکترونیکی، وسایل نقلیه و سایر صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. در سالهای اخیر خازن‌های الکتروشیمیایی ( EC ) یا به عبارتی ابر خازنها به دلیل دارا بودن قابلیت هایی مثل سرعت شارژ/دشارژ بالا، توان مخصوص بالا و پایداری چرخه ای طولانی جهت استفاده در وسایل با کارکرد انرژی های جدید مثل وسایل نقلیه هیبریدی و .....در دنیا مورد توجه قرار گرفته است.
دکتر حیدری خاطر نشان کرد: این پروژه را به پیدا کردن مواد الکترودی جدید در ابرخازن‌ها با ویژگی های متمایز و عالی اختصاص دادیم و از سامانه‌های هیبریدی بر پایه نانو صفحات دی سولفید مولیبدن برای تولید کامپوزیت های مختلف استفاده کردیم.
وی با بیان اینکه تولید نانو صفحات دی سولفید مولیبدن با ویژگی های منحصر به فرد شامل ضخامت نانو صفحات کم، فاصله بین صفحه ای زیاد و راندمان تولید بالا یکی از چالش های این پروژه بود، گفت: با مطالعه حلال ها و روش های مختلف، روش ترکیبی با استفاده از فاز مایع-مکانیکی-سونو شیمی و حلال ترکیبی پایه الکلی تولید نانو صفحات با راندمان بالا به عنوان بستر نانو کامپوزیت ها حاصل شد.
وی افزود: در مرحله بعد نانوکامپوزیت دوتایی دی سولفید مولیبدن-دی اکسید منگنز با استفاده از روش تک مرحله‌ای هیدروترمال سنتز شد بطوریکه جهت افزایش هدایت الکتریکی نانوکامپوزیت مربوطه، پلیمرهای هادی مختلفی مورد بررسی قرار گرفتند و پلیمر پلی آنیلین ( PANI ) و پلی اورتو آمینو فنول ( POAP ) برای طراحی نانوکامپوزیت سه جزئی انتخاب شدند.
به گفته محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر، نانوکامپوزیت سه جزیی POAP/MoS ۲ -MnO ۲ با روش الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای ( CV ) بر روی الکترود شیشه ای مطابق شماتیک کلی سنتز شد.
وی گفت: در مقیاس آزمایشگاهی ابرخازن بر پایه نانوکامپوزیت های سه تایی جدید ساخته شد و با بکار گیری لامپ LED با ولتاژ V ۳ مورد ارزیابی قرار گرفت. وسیله مربوطه تحت دانسیته جریان Ag- ۱ ۱ به مدت ۱۰۰ ثانیه شارژ شد و لامپ LED به مدت ۳۸ دقیقه با به کارگیری از ابرخازن مربوطه تست شد.
وی افزود: ماده الکترودی پیشنهادی برای ابرخازن مشابه داخلی نداشته و در صورت طراحی اجزای الکترود در مقیاس نیمه صنعتی و صنعتی، برای تولید ابرخازن ها با ظرفیت ویژه بالا همراه با پایداری چرخه‌ای خوب قابل استفاده است.
دکتر حیدری افزود: هزینه تمام شده ساخت این نوع ابرخازن در مقایسه با سایر ابرخازنهای خارجی با ظرفیت مخصوص مشابه، نصف شده است. افزون بر ظرفیت مخصوص بالا، قابلیت سرعت بالا و پایداری چرخه ای بسیار خوب از مزایای عمده ابرخازنهای پیشنهادی است. نتایج مربوط به تحقیق مذکور، در قالب دو مقاله در یکی از بهترین مجله های Q ۱ حوزه انرژی ( Journal of Energy Storage ) چاپ شده است.
گفتنی است استاد راهنمای این طرح دکتر مجید عبدوس و دکتر سعیده مزینانی عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده است.
