شارژ سریع‌تر تلفن‌های همراه با ابرخازن‌های پلیمری جدید

‏مقالات علمی و کاربردی
Print Friendly, PDF & Email

مرجع پلیمر در بازار ایران: ابر خازن‌ها برای شارژ تلفن همراه و دیگر دستگاه‌های الکتریکی در عرض چند ثانیه یا دقیقه به جای ساعت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما فناوری ابرخازن‌های موجود دارای محدودیت‌های متعددی هستند: آ‌‌ن‌ها معمولا انعطاف پذیر نیستند، ظرفیت ذخیره سازی انرژی کافی را ندارند و عملکرد آنها به سرعت با چرخه شارژ کاهش می یابد.

محققان دانشگاه Queen Mary و Cambridge راهی برای غلبه بر این سه محدودیت کشف کرده‌اند. آن‌ها با توسعه الکترود پلیمری در هم نفوذ کرده که شبیه آبنبات عصایی می‌ماند باعث ذخیره سازی کافی انرژی شده و انعطاف پذیری لازم برای چرخه شارژ/دشارژ را دارا می‌باشد.

این تکنیک می‌تواند در انواع بسیاری از مواد برای ابر خازن‌ها اعمال شود و منجر به شارژ سریع تلفن همراه، لباس‌های هوشمند و….گردد. نتایج این تحقیقات در مجله ACS Energy Letters به چاپ رسیده است.

Pseudocapacitance یکی از ویژگی‌های پلیمر و ابرخازن‌های پلیمری می‌باشد که اجازه ورود یون‌ها به داخل ماده را می‌دهد و باعث انتقال بار بیشتری نسبت به ابرخازن‌های کربنی (که عمدتا یون های متمرکز در لایه دوگانه نزدیک به سطح ذخیره می‌گردد) می‌شود. با این حال، مشکل ابرخازن‌های پلیمری این است که یون‌های لازم برای این واکنش‌های شیمیایی تنها می توانند به چند نانومتر زیر سطح پلیمری دسترسی پیدا کنند و بقیه الکتریسیته را به عنوان وزن مرده نگه دارند.

این ابرخازن‌های جدید می‌توانند بسیار سریع شارژ را ذخیره کنند، زیرا ماده فعال نازک (پلیمر رسانا) همیشه در تماس با پلیمر دوم که حاوی یون ها است می‌باشد، درست مثل نواحی نازک قرمز یک آبنبات عصایی که همیشه در نزدیکی بخش سفید اما در مقیاس بسیار کوچک می‌باشد.

این ساختار در هم نفوذ کرده، مواد را قادر می سازد که راحت تر خم شوند، و همچنین بدون هیچ شکستگی یا ترکی منبسط و منقبض گردند. در واقع شبکه‌های پلیمری در هم نفوذ کرده باعث افزایش سطح ماده می‌گردد و سختی و انعطاف پذیری لازم را برای ماده فراهم می‌کند.

دانلود کامل مقاله ابرخازن‌های پلیمری جدید:

Semi-Interpenetrating Polymer Networks for Enhanced Supercapacitor Electrodes

 

1
telegram.png

نظر بگذارید

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.