ابداع روشی جدید برای تولید الکترودهای نانوکامپوزیتی ابرخازن‌ها

گروهی از محققان آمریکایی به‌روشی ساده، مقرون به‌صرفه و با قابلیت تولید انبوه
صنعتی برای تولید الکترودهای نانوکامپوزیتی ابرخازن‌های الکتروشیمیایی دست یافتند.
آنها امیدوارند به این ترتیب بتوان مشکلاتی را که در ذخیره‌سازی انرژی‌های تجدید‌پذیر
وجود داشت برطرف شده و زمینه کاربرد هرچه گسترده‌ترآنها فراهم گردد.

استفاده بهینه از منابع انرژی تجدید‌پذیر خورشیدی، بادی و. . . مستلزم ابزارهایی
برای ذخیره انرژی حاصل از آنها است که ابرخازن‌ها یکی از آنها هستند. اما تا کنون
به‌دلیل مشکلاتی که در تولید این ابرخازن‌ها وجود داشت، تولید و کاربرد وسیع این
ابزارها امکانپذیر نبود.

اخیرا جان کیو زیائو و همکارانش در دانشگاه دلوور آمریکا در روشی جدید، موفق به
تولید الکترودهای
اکسید نیکل /
نانوکامپوزیت
نیکلی برای این ابرخازن‌ها شدند.

آنها ابتدا با استفاده از پولیول‌ها به‌عنوان واسطه واکنش، نانوذرات نیکلی بلوری
کروی شکل کوچکی را تولید کرده و پس از فشرده‌سازی، آنها را روی یک طرف ورقه‌های
بسیار نازکی از پلاتین که کلکتور جریان را تشکیل می‌دهد، رسوب دادند. در مرحله بعد
با استفاده از آنیلینگ در دمای ۲۵۰ °C، لایه‌ای از اکسید نیکل پیرامون این ذرات به
هم فشرده تشکیل شد که در واقع لایه فعال ابرخازن به‌شمار می‌آمد. به این ترتیب
الکترودهای Ni/NiO فشرده، پایدارو بسیار متخلخلی به‌وجود آمد که دیگر نیازی به پایه
نداشته و از هیدروکسید پتاسیم هم به‌عنوان الکترولیت استفاده شد. با آغاز شارژ،
یون‌های OH^– به NiO متصل شده و الکترون آزاد می‌کنند و عکس این فرآیند هم در دشارژ
اتفاق می‌افتد.

به گفته زیائو این با این روش ساده و مقرون به‌صرفه، الکترودهایی با ظرفیت اعجاب
آور چگالی توان وجریان بالا به‌دست می‌آید. وی و همکارانش امیدوارند با تولید صنعتی
ابرخازن‌های ساخته شده با این الکترودها، زمینه استفاده هرچه بیشتر و بهتر از
انرژی‌های تجدید‌پذیر فراهم گردد. گفتنی است گزارشی از کار آنها در نشریه
Angewandte Chemie منتشر شده است.