تولید ابرخازن‌های رشته‌یی با نانولوله کربنی

محققان با استفاده از نانولوله‌های کربنی موفق به ساخت ابرخازن رشته‌ای انعطاف‌پذیر شدند.

محققان با استفاده از نانولوله‌های کربنی موفق به ساخت ابرخازن رشته‌ای انعطاف‌پذیر شدند.

پیشرفت‌های انجام شده در حوزه قطعات الکترونیکی انعطاف‌پذیر موجب شده تا دانشمندان به سوی ساخت ابرخازن‌های انعطاف‌پذیر با قابلیت ذخیره مقدار قابل توجهی انرژی بروند. ابرخازن‌ها مزایای بیشتری نسبت به باتری‌های معمولی دارند، برای مثال ابرخازن‌ها به سرعت شارژی شده و طول عمر بالایی دارند؛ بنابراین از آنها می‌توان برای تامین انرژی خودروها و دستگاه‌های صنعتی استفاده کرد. در این میان ابرخازن‌های رشته‌یی توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده‌اند. این ابرخازن‌ها می‌توانند برای ساخت البسه الکترونیکی قابل پوشیدن مورد استفاده قرار گیرند.

«سو وی چون» و «بینگ‌کوینگ وی» از محققان این طرح به عنوان متخصصان استفاده از نانولوله کربنی در کامپوزیت در جهان شناخته شده هستند. «وی» استاد رشته مهندسی مکانیک است که در ساخت منابع انرژی مورد ادوات الکترونیکی قابل پوشیدن تخصص دارد.

این گروه تحقیقاتی از راهبردی جدید برای ساخت این ابرخازن استفاده کردند. در ساختار این ابرخازن از پلی‌وینیل الکل و اسید سولفوریک استفاده شده است. این دو ترکیب به عنوان الکترولیت جامد بوده و نانولوله‌های کربنی نقش الکترود را در این ساختار ایفا می‌کنند.

نتایج تست‌ها نشان می‌دهد که این ابرخازن مبتنی بر نانولوله کربنی می‌تواند بعد از ۱۰ هزار بار شارژ و دشارژ شدن عملکرد خود را به خوبی حفظ کرده و از پایداری الکتروشیمیایی قابل توجهی نیز برخوردار است.

«وی» می‌گوید: شبکه نانولوله‌های کربنی و انبوهه‌های آنها موجب می‌شود تا ابرخازن در برابر تغییر شکل مقاومت کند بدون این که خواص مکانیکی، گرمایی و رسانایی دیگر ابرخازن دستخوش تغییر شود.

«چو» می‌گوید: ترکیب قابلیت الکتروشیمیایی نانولوله کربنی و انعطاف‌پذیری آن موجب شده تا این ابرخازن را بتوان به صورت رشته‌یی ایجاد کرد؛ بنابراین می‌توان از آن در ادوات پوشیدن استفاده کرد.

این گروه تحقیقاتی نتایج کار خود را در قالب مقاله‌ای در نشریه «Advanced Energy Materials» به چاپ رسانده‌اند.