ابرخازن نسل بعدی کره‌ای: قدرت و ظرفیت همزمان

گروهی پژوهشی به سرپرستی دکتر بون-چئول کو و دکتر سو گیون کیم از مرکز پژوهش مواد کامپوزیتی کربنی مؤسسه علم و فناوری کره (کیست)، همراه با پروفسور یوانژه پیائو از دانشگاه ملی سئول، ابرخازنی پرقدرت پدید آورده‌اند که می‌تواند ذخیره‌سازی انرژی نسل بعد باشد.

به گزارش ایتنا و به نقل از سای‌تک‌دیلی، بر این اساس، این پیشرفت با بهره‌گیری از ساختار فیبری پیشرفته از نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره و پلیمر رسانای پلی‌آنیلین، محدودیت‌های کلیدی ابرخازن‌های کنونی را برطرف کرده است.

ابرخازن‌ها نسبت به باتری‌های سنتی سریع‌تر شارژ می‌شوند، چگالی قدرت بالاتری دارند و حتی پس از ده‌ها هزار چرخه شارژ، افت عملکرد ناچیزی نشان می‌دهند.

اما چگالی انرژی پایین‌ترشان، دوام عملیاتی را برای کاربردهایی چون خودروهای برقی و پهپادها محدود می‌کند.

گفته می‌شود پژوهشگران با پیوند شیمیایی نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره – که رسانایی بالایی دارند – و پلی‌آنیلین ارزان و آسان‌پردازش، ساختاری فیبری پیچیده در مقیاس نانو ساختند که حرکت الکترون‌ها و یون‌ها را بهبود می‌بخشد. نتیجه، ابرخازنی است که انرژی بیشتری ذخیره و سریع‌تر آزاد می‌کند.

این ابرخازن پس از بیش از ۱۰۰ هزار چرخه شارژ-دشارژ پایدار مانده و در محیط‌های ولتاژ بالا نیز کارآمد است.

گفتنی است، دوام و کارایی آن، جایگزین یا مکمل باتری‌های فعلی می‌شود؛ در خودروهای برقی، شارژ سریع با برد و عملکرد بهتر فراهم می‌کند. پهپادها و ربات‌ها از زمان عملیاتی طولانی‌تر و قابلیت اطمینان بالاتر بهره می‌برند. فیبر کامپوزیتی نانولوله-پلی‌آنیلین انعطاف‌پذیر است و برای دستگاه‌های پوشیدنی آینده قابل تا یا پیچیدن است.

دکتر کو در پایان می‌گوید: «این فناوری با نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره و پلیمرهای رسانا، کاستی‌های ابرخازن‌ها را رفع کرده است. ما به توسعه و صنعتی‌سازی فیبرهای کربنی فوق‌پرقدرت مبتنی بر نانولوله ادامه می‌دهیم».