1403/08/26
مهدی کزازی

مهدی کزازی

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس:
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی:
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
ساخت، مشخصه یابی و بررسی الکتروشیمیایی الکترود کامپوزیتی نانولوله کربنی- پلیمر هادی پلی پیرول جهت خازن های الکتروشیمیایی
نوع پژوهش
طرح پژوهشی خاتمه یافته
کلیدواژه‌ها
ابرخازن، پلی پیرول، نانولوله کربنی، الکتروفورتیک، رسوب الکتروشیمیایی
سال 1398
پژوهشگران مهدی کزازی

چکیده

با توجه به اهمیت ذخیره سازی انرژی پاک حاصل از منابعی مانند سلول های خورشیدی و توربین های بادی و همچنین نظر به کاهش مصرف سوخت های فسیلی و توسعه خودروهای هیبریدی، مطالعات گسترده ای در دهه های اخیر بر روی ساخت و بهبود منابع ذخیره سازی انرژی صورت گرفته است. باتری ها و به ویژه باتری های لیتیم یون از منابع ذخیره سازی انرژی الکتریکی هستند که دارای ظرفیت بالای ذخیره سازی هستند. با این حال، این سیستم ها توان جریان دهی مطلوبی ندارند که این به علت سینتیک کند واکنش های اکسایش/کاهش در آنها است. از اینرو، برای کارکرد وسایلی که به توان الکتریکی بالا نیاز دارند، همانند خودروهای الکتریکی و هیبریدی، ترکیب کردن باتری ها با سیستم های ذخیره ساز دیگری که دارای نرخ جریان دهی بالا و ظرفیت مناسبی باشند، از ضروریات اساسی است. ابرخازن ها یکی از مهمترین ابزارهای ذخیره کننده انرژی الکتریکی هستند، که فاصله بین باتری ها و خازن های معمولی را پر کرده اند و به عبارت دیگر دارای ظرفیت کمتر از باتری ها و بیشتر از خازن های سنتی هستند و توان جریان دهی آنها نیز بین این دو قرار گرفته است. یکی از مهمترین مواد فعال الکترودی در سیستم ابرخازن ها پلیمرهای هادی هستند که دارای ظرفیت ذخیره سازی انرژی مناسبی هستند. به هر حال، این مواد فعال به علت هدایت الکتریکی متوسط دارای معایبی از جمله ظرفیت علمی پایین تر از ظرفیت تئوری، نرخ جریان دهی پایین تر از حد انتظار و سیکل پذیری متوسط هستند. در این کار تحقیقاتی، هدف بهبود عملکرد ماده فعال الکترودی پلی پیرول به عنوان یکی از مهمترین پلیمرهای هادی است. بدین منظور، این ماده فعال به روشی مناسب با نانولوله های کربنی کامپوزیت شده تا هدایت آن بهبود یافته و در نتیجه عملکرد الکتروشیمیایی در کل ارتقاء یابد. برای تهیه چنین الکترودی از یک روش دومرحله ای ارزان قیمت بهره برده خواهد شد تا ابرخازن تولیدی صرفه اقتصادی صنعتی شدن را داشته باشد. به طور خلاصه، در مرحله اول، نانولوله های کربنی به روش الکتروفورتیک بر روی زیرلایه گرافیتی به صورت متخلخل پوشش داده خواهند شد و در مرحله بعد پلیمر هادی پلی پیرول به روش رسوب الکتروشیمیایی بر روی نانولوله ها رسوب داده می شود تا در نهایت یک الکترود کامپوزیتی متخلخل نانولوله کربنی- پلی پیرول حاصل شود. مشخصه یابی الکترود به دست آمده با استفاده از آزمون های