محققان ایرانی در یک‌ قدمی تولید دانش بومی ابرخازن آلومینیومی

به گزارش خبرگزاری مهر، سنتز نانوکامپوزیت V۲CTx/CNT و بررسی خواص الکتروشیمیایی عنوان طرحی است که مطهره سادات محسنی صالحی منفرد با راهنمایی احسان طاهری نساج به پایان رسانده است.

حل مشکلات مربوط به فناوری‌های نوین باعث می‌شود تا بشر با خیال آسوده به دنبال استفاده از به‌روزترین پیشرفت‌های فناوری باشد. بنیاد ملی علم ایران نیز از طرح‌هایی که در مرز دانش و تولید دانش بومی فعالیت می‌کنند، حمایت می‌کند.

«سنتز نانوکامپوزیت V۲CTx/CNT و بررسی خواص الکتروشیمیایی» عنوان طرحی است که مطهره سادات محسنی صالحی منفرد با راهنمایی احسان طاهری نساج به پایان رسانده و از حمایت بنیاد ملی علم ایران نیز بهره برده است.

محسنی صالحی منفرد، در رشته مهندسی مواد – سرامیک دکتری تخصصی و کارشناسی ارشد خود را از دانشگاه تربیت‌مدرس و کارشناسی را از دانشگاه علم و صنعت ایران دریافت کرده است.

وی درباره شکل‌گیری ایده این طرح گفت: با بررسی مطالب روز و با مطالعه منابع متوجه شدم که در سال‌های اخیر در دنیا به این موضوع نوظهور پرداخته شده است و سرعت رشد بالایی داشته است. همچنین در تحقیقاتم متوجه شدم که این پژوهش قابلیت انجام در ایران دارد و به بومی‌سازی و تولید دانش بومی منجر می‌شود.

محسنی صالحی‌منفرد در ادامه بیان کرد: انرژی الکتروشیمیایی یک راه‌حل مناسب برای جایگزینی انرژی فسیلی است. در دهه‌های اخیر پژوهش‌های فراوانی روی توسعه دستگاه‌های تولید و ذخیره‌سازی انرژی انجام شده است. به‌طوری‌که استفاده از انرژی‌های خورشیدی، بادی و دیگر انرژی‌های تجدیدپذیر گسترش‌یافته و از دستگاه‌های مطلوب ذخیره انرژی همانند باتری‌ها و ابرخازن‌ها بهره‌برداری می‌شود.

وی اضافه کرد: به‌تازگی، باتری‌های قابل شارژ آلومینیوم – یون به‌عنوان جایگزین امیدوارکننده باتری‌های لیتیم – یون مورد توجه قرار گرفته‌ اند. استفاده از مواد با ظرفیت بالا به این خاطر است که این ساختارها راه جدیدی را برای دستیابی به ذخیره‌سازی انرژی با چگالی انرژی بالا در سرعت‌های بالای شارژ ایجاد می‌کنند.

این محقق و پژوهشگر ادامه داد: سازوکار عملکرد باتری‌های یونی، رفت‌وآمد یون‌ها بین الکترودها از طریق یک الکترولیت مایع یونی است. یون‌ها از آند خارج و حین فرایند دشارژ وارد کاتد می‌شوند. در طول شارژ، روند مخالف رخ می‌دهد؛ بنابراین الکترود نقش قابل‌توجهی در عملکرد باتری ایفا می‌کند.

وی تصریح کرد:سنتز و بررسی خواص الکتروشیمیایی ماده کاتدی V۲CTx، بررسی تأثیر کامپوزیت‌سازی بر ظرفیت ویژه و چرخه‌پذیری الکتروشیمیایی باتری، بهینه‌سازی اندازه و مورفولوژی پودرهای ماده فعال کاتدی از اهداف انجام این طرح بود.

محسنی صالحی منفرد در ادامه، درباره چالش‌های موجود در انجام این طرح گفت: امکانات متمرکز برای سنتز ماده وجود نداشت و برای این کار از چند دانشگاه کمک گرفتم؛ اما متأسفانه کرونا و تعطیلی مراکز آزمایشگاهی و دانشگاه‌ها در ادامه فعالیت وقفه ایجاد کرد. هزینه‌های بالای تحقیقات هم می‌توانست فعالیت را متوقف کند و اگر گرنت استاد راهنما و تقبل هزینه‌ها توسط ایشان نبود، با توجه به بالارفتن تصاعدی دلار، مشکلات زیادی پیش‌روی ما بود.

وی در پایان خاطرنشان کرد: نتایج حاصل از این پروژه، به ایجاد دانش بومی تولید الکترود کاتدی باتری آلومینیوم – یون و یا ابرخازن آلومینیومی کمک می‌کند و حتی با امکانات و تجهیزات می‌توان نمونه محصول را نیز تولید کرد.