به گزارش روز چهارشنبه گروه علمی ایرنا از روابط‌عمومی بنیاد ملی علم ایران (INSF)، «تهیه، بهینه‌سازی و بررسی رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای کامپوزیتی بر پایه منسوج نیکل - کبالت سولفید/پلی آنیلین/منگنز اکسید و نانوالیاف کربنی دوپ شده با نیتروژن و گوگرد جهت استفاده در ابرخازن‌های هیبرید انعطاف‌پذیر» عنوان طرح پسادکتری زهرا کرمی است که با راهنمایی سعید شاهرخیان دهکردی استاد تمام شیمی دانشگاه صنعتی شریف انجام شده است.
کرمی با مدرک دکتری تخصصی مهندسی شیمی نساجی از دانشگاه صنعتی اصفهان درباره این طرح توضیح داد: در سال‌های اخیر توسعه سریع و رویکرد ویژه به استفاده از تجهیزات الکترونیکی قابل حمل و پوشیدنی، توانسته در بخش‌های مختلفی از مباحث نظامی، پزشکی، ورزشی و صنعتی تأثیرات گسترده‌ای ایجاد کند و تلاش‌های بسیار محققان، خبر از آینده‌ای روشن دارد.
وی ادامه داد: این تجهیزات، احتیاج به وسایل ذخیره انرژی انعطاف‌پذیر و پوشیدنی دارند. زیرا سیستم‌های ذخیره انرژی مرسوم و رایج به‌دلیل عدم انعطاف‌پذیری، سنگین بودن و حجیم بودن به‌هیچ‌وجه قابلیت پوشش ندارند. وی افزود: این مشکل محققان را برانگیخت تا در تهیه این دسته از وسایل، از بسترهای انعطاف‌پذیر استفاده کنند.
وی افزود: تاکنون بسترهای انعطاف‌پذیری همچون منسوجات، کاغذ، بسترهای پلیمری انعطاف‌پذیر، فوم‌ها و فویل‌های فلزی نازک جهت تولید سیستم‌های ذخیره انرژی منعطف مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: از بین این بسترها، منسوجات به‌دلیل مزایایی چون سطح ویژه بالا، ساختار متخلخل الیاف نساجی، سبکی، انعطاف‌پذیری مکانیکی، مقاومت در برابر تغییر شکل‌های خمشی و کششی، نفوذپذیری هوا، قابلیت شست‌وشو و سهولت پوشش‌دهی با مواد الکتروفعال بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند و از میان منسوجات مختلف پارچه‌ها و نمدهای ساخته شده از الیاف کربن به دلیل برخورداری از رسانایی الکتریکی بالا در کنار دیگر ویژگی‌های منحصربه‌فرد، کاندیداهای بسیار امیدبخشی جهت تهیه الکترودهای انعطاف‌پذیر هستند.
وی تصریح کرد: از میان وسایل ذخیره انرژی، ابرخازن‌های منعطف تمام جامد به‌دلایلی چون چگالی توان و پایداری چرخه‌ای بالا، نرخ شارژ-دشارژ سریع، انعطاف‌پذیری فوق‌العاده، ایمنی و عدم نشت مایع الکترولیت جهت کاربرد در ادوات الکترونیکی پوشیدنی مورد توجه ویژه‌ای قرار گرفته‌اند.
کرمی درباره اهداف انجام این طرح گفت: هدف اصلی این تحقیق بهبود خواص خازنی الکترود نمد الیاف کربنی با استفاده از القاء خاصیت شبه خازنی با استفاده از روش‌های ساده، سریع، مقرون‌به‌صرفه و بدون استفاده از نگهدارنده و ساخت ابرخازن تمام‌جامد بر پایه این الکترود با کارایی الکتروشیمیایی و انعطاف‌پذیری بالا است.
وی تصریح کرد: الکترودهایی که در این پژوهش تهیه شدند، جهت ساخت ابرخازن‌های منعطف تمام‌جامد با کارایی الکتروشیمیایی مطلوب به‌ویژه پنجره پتانسیل وسیع و دانسیته انرژی بالا مورد استفاده قرار گرفتند. این ابرخازن‌ها می‌توانند به‌عنوان وسایل ذخیره انرژی در تجهیزات الکترونیکی قابل حمل، انعطاف‌پذیر و پوشیدنی نظیر کنترل‌ازراه‌دور بیماران شامل مانیتورهای پوشیدنی نوار قلب، فشارخون، قند خون، تجهیزات نظامی، پوست الکترونیکی مصنوعی، صفحه نمایش‌های الکترونیکی انعطاف‌پذیر، تجهیزات پزشکی قابل کاشت در بدن، تلفن همراه پوشیدنی مورد استفاده قرار گیرند.
کرمی در پایان خاطر نشان کرد: همچنین این ابرخازن‌ها می‌توانند به‌عنوان وسایل ذخیره انرژی در توربین‌های بادی و سلول‌های خورشیدی ، انرژی‌های تجدیدپذیر و پاک مورد استفاده قرار گیرند.