عملکرد ابر خازن ها در خودروهای برقی با نانوکامپوزیت بهبود یافت

محققان دانشگاه دونگوک در کره جنوبی ماده ترکیبی برای ساخت الکترود طراحی و سنتز کردند که عملکرد ابرخازن ها را برای استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی (HEVs) به طور قابل توجهی افزایش می دهد.

به گزارش تین نیوز به نقل از ایرنا، این الکترود کامپوزیتی از نانومیله سلنید کبالت وچند وجهی سلنید مس روی اکسید گرافن (CCS@GO) تشکیل شده است که خواص الکتروشیمیایی بی سابقه ای را ارائه می دهد.

محققان امکان ساخت سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه این کامپوزیت را نشان دادند، که برای بهبود ذخیره سازی و نگهداری بار، افزایش انرژی و چگالی بار در ابر خازن ها قابل استفاده هستند. ویژگی های بهبود یافته ابرخازن به مورفولوژی منحصر به فرد مواد الکترود نسبت داده می شود.

دستگاه های الکترونیکی نسل بعدی و وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی (HEVs) برای عملکرد خوب به دستگاه های ذخیره انرژی با شارژ عالی نیاز دارند. در حال حاضر، اکثر دستگاه های ذخیره بار از الکترودهای سولفید فلزی معمولی یا ابرخازن مبتنی بر اکسید فلز ساخته می شوند. با این حال، هدایت الکتریکی ضعیف و چگالی انرژی کم، چالش های اصلی در استفاده از ابرخازن ها هستند که کاربرد تجاری آن ها را محدود می کنند.

در مقابل، سلنیدهای فلزات واسطه به دلیل خواص فیزیک و شیمیایی سودمند درونی خود از جمله پایداری شیمیایی بالا، شکاف باند باریک و الکترونگاتیوی کم که منجر به رسانایی بالای الکترون نسبت به سولفیدها و اکسیدهای فلزی می شود، چندین ویژگی الکتروشیمیایی پیشرفته ارائه می دهند.

دکتر هیون سوک کیم از بخش مهندسی الکترونیک و برق دانشگاه دونگوک سئول در کره جنوبی گفت: کامپوزیت تشکیل شده از ترکیب سلنیدهای فلزی و گرافن یک رویکرد جذاب برای تنظیم خواص الکترودها برای کاربردهای الکتروشیمیایی است. بر اساس این ایده، ما یک الکترود ترکیبی جدید متشکل از نانومیله سلنید کبالت و چند وجهی سلنید مس روی اکسید گرافن (CCS@GO)، طراحی و ساختیم.

دکتر کیم و همکارانش، نشان دادند که الکترود کامپوزیتی حاصل فضای فراوانی را برای مهاجرت یون ها فراهم می کند و واکنش های ردوکس فارادایی سریع را امکان پذیر می نماید. این الکترود نانوکامپوزیتی منجر به عملکرد ذخیره سازی بالا در یک سلول الکتروشیمیایی می شود. این تیم ویژگی های الکتروشیمیایی پیشرفته را به مورفولوژی منحصر به فرد و سطح بالای مواد الکترود جدید نسبت دادند.

علاوه بر این، این تیم از روشی برای ساخت الکترودهای جدید استفاده کردند که سازگار با محیط زیست، مقرون به صرفه و کارآمد است.