بخش نانو اَبَر خازن ها Nano cloud capacitor

نانو اَبَر خازن ها  (اَبَر ذخیره سازی و نیاز به الکترود اضافی)

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)


نکته: نانو ابر خازن ها برای ذخیره سازی نیاز به الکترود دیگری نیز دارند. آنها برای این کار یک لایه پلاستیک نازک روی سطح غلاف قرار دارد و روی آن را با فلز دیگری پوشانده شده است. برای اتصال این لایه ها به هم از یک ژل ویژه نیز استفاده میشود. به دلیل وجود نانو لایه ی عایق،در ابر خازن ها  رشته سیم درونی میتواند نقش انتقال دهنده ی جریان را ایفا کند و الکترود خارجی نیز به صورت مستقل امکان ذخیره سازی را فراهم میکند. 

در این صورت نانو ابرخازنی از جنس مس تولید میشود که هم امکان عبور جریان و هم ذخیره سازی را دارد. با مواد دیگر نیز میتوان چنین نانو ابر خازنی تولید کرد. ذخیره انرژی و رسانایی الکتریکی کابل های نانو لوله ای میتواند در حد رسانایی سیم های فلزی باشد.


 در بین ترکیبات مختلف استفاده شده درنانو اَبَر خازنها، مواد پایه گرافنی به ویژه گرافن سه بعدی به دلیل ساختار منحصر بفرد سه بعدی راه را برای نفوذ الکترولیت تسهیل کرده و سبب افزایش ذخیره انرژی میشوند. همچنین هدایت الکتریکی بالا و مساحت سطح زیاد از جمله دیگر مزایای این نوع ساختارهای متخلخل سه بعدی میباشد که پتانسیل بالقوه ای برای کاربرد در نانو اَبَر خازن ها پیدا کرده اند.با توجه به اینکه بار الکتریکی در نانو اَبَر خازن ذخیره می شود می توان از آن برای ایجاد میدان الکتریکی یکنواخت و پایدار استفاده کرد.یکی از روش های بهینه سازی خواص سیستم های ذخیره ساز انرژی، توسعه مواد جدید برای کاربرد به عنوان ماده الکترود در نانو ابرخازنها میباشد.

 یکی از فناوریهایی، که در سالهای اخیر رشد چشمگیری داشته و میتواند در آینده نزدیک منشأ تحول در صنایع مختلف از جمله نانو الکترونیک شود، فناوری ساخت اَبرخازنها است. میتوان گفت اَبر خازن نوعی واسط بین خازنهای الکترولیت و باتری های قابل شارژ است. ساختار و ساختمان  نانو ابر خازن ها بر پایه  نانو الکترونیک 100 برابر بار بیشتری نسبت به انواع الکترولیت در حجم مساوی ذخیره کنند و با سرعت بسیار بیشتری نسبت به باتری شارژ و تخلیه شوند. البته هنوز این خازنها تا 10 برابر بار کمتری نسبت به بعضی انواع باتری در حجم مساوی ذخیره میکنند با توجه به این ویژگیها، اَبرخازنها در مواردی، که نیاز به دفعات مکرر شارژ و تخلیه باشد، سرعت شارژ بالا موردنیاز باشد و یا نیاز به تخلیه ناگهانی بار باشد، مورد استفاده قرار میگیرند.



نتیجه گیری : 

 نانو ابر خازن ها برای ذخیره سازی نیاز به الکترود دیگری نیز دارند. آنها برای این کار یک لایه پلاستیک نازک روی سطح غلاف قرار دارد و روی آن را با فلز دیگری پوشانده شده است. برای اتصال این لایه ها به هم از یک ژل ویژه نیز استفاده میشود. به دلیل وجود نانو لایه ی عایق،در ابر خازن ها  رشته سیم درونی میتواند نقش انتقال دهنده ی جریان را ایفا کند و الکترود خارجی نیز به صورت مستقل امکان ذخیره سازی را فراهم میکند. 

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک