محققان با استفاده از گرافن و دی‌اکسید منگنز موفق به ساخت ابرخازنی شدند که به سرعت شارژ شده و مقدار زیادی انرژی را در خود ذخیره می‌کند.
استفاده از گرافن در ساخت ابرخازن با ظرفیت بالا
افزایش تعداد تبلت‌ها، تلفن‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها موجب شده تا باتری به عنوان یکی از موضوعات تحقیقاتی مهم شناخته شود. هر چند سرعت رشد فناوری ادوات الکترونیکی به شدت افزایش یافته است، اما توسعه باتری‌ها به کُندی صورت می‌گیرد.
اخیرا محققان موسسه نانوسیستم دانشگاه کالیفرنیا موفق شدند با ترکیب دو نانوماده مختلف، ابزاری برای ذخیره‌سازی انرژی تولید کنند. ابرخازن‌ها ادوات الکترونیکی هستند که می‌توانند در مدت زمانی در حد چند ثانیه شارژ شوند. ابرخازن‌ها را می‌توان تا یک میلیون بار شارژ/دشارژ کرد. برخلاف باتری‌ها، ابرخازن‌ها نمی‌توانند انرژی زیادی را ذخیره‌سازی کنند و در نتیجه نیاز تلفن‌ها و کامپیوترها را تامین نمی‌کنند.
این ابرخازن جدید می‌تواند مقدار زیادی انرژی را ذخیره کرده و به سرعت شارژ شود. همچنین این ابرخازن می‌تواند تا ۱۰ هزار بار شارژ/دشارژ شود. این میکروابرخازن جدید به قدری کوچک است که می‌توان آن را درون ادوات قابل کاشتن یا پوشیدنی قرار داد. این ابرخازن که یک پنجم ضخامت یک ورق کاغذ را دارد، می‌تواند دو برابر یک باتری لیتیمی انرژی ذخیره‌سازی کند.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان “Engineering three-dimensional hybrid supercapacitors and microsupercapacitors for high-performance integrated energy storage” در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.
در این ابرخازن از گرافن اصلاح شده با لیزر استفاده شده که رسانایی بالایی داشته و به سرعت شارژ می‌شود. علاوه بر گرافن، از دی‌اکسید منگنز در این ابرخازن استفاده شده است. دی‌اکسید منگنز ماده‌ای رایج در ساخت باتری‌های قلیایی است که شارژ زیادی را نگه می دارد و بسیار ارزان قیمت است.
برای ساخت این ابرخازن هیچ شرایط ویژه‌ای نظیر دمای بالا یا اتاق خشک نیاز نیست بنابراین می‌توان با قیمت پایین این ابرخازن را تولید کرد. محققان این پروژه دریافتند که این ابرخازن می‌تواند با انرژی خورشیدی شارژ شود و انرژی لازم برای روشن نگه‌داشتن یک LED را تا شب داشته باشد.
