محققان دانشگاه کلیمسون با استفاده از اسپری نانولوله‌کربنی روی الکترود آلومینیوم، موفق به ارائه روشی برای تولید انبوه ابرخازن نانولوله‌کربنی شدند. دانسیته این ابرخازن ۱۰ برابر بیشتر از ابرخازن‌های موجود در بازار است.
روشی برای تولید انبوه ابرخازن مبتنی بر نانولوله‌کربنی
ابرخازن‌ها یکی از ادوات مورد استفاده در ذخیره‌سازی انرژی هستند که می‌توان از آن‌ها برای تأمین انرژی استفاده کرد. ابرخازن‌ها علاوه بر مزیت امکان نقل و انتقال، می‌توانند به عنوان بافر برای ذخیره‌سازی انرژی تولید شده توسط سلول‌های خورشیدی مورد استفاده قرار گیرند. ابرخازن‌ها هم مزیت خازن‌های رایج را دارند – امکان ایجاد دانسیته جریان بسیار بالا- و هم از مزیت باتری‌ها – ذخیره‌سازی مقادیر بالای انرژی- بهره‌مند هستند.
از ابرخازن‌ها به عنوان جایگزین مناسب برای باتری‌های قابل شارژ نام‌برده می‌شود که می‌توان در حوزه‌های مختلف نظیر خودروهای برقی و ادوات الکترونیکی از آن‌ها استفاده کرد. هرچند دانسیته انرژی خازن‌ها کمتر از باتری‌ها است اما دانسیته توان آن‌ها بسیار بالاست. بنابراین انرژی لازم برای حرکت و شتاب‌گیری خودرو را تأمین می‌کند و می‌تواند نسبت به باتری‌های فعلی و موتورهای بنزینی عملکرد بهتری داشته باشد. ابرخازن‌ها می‌توانند مصرف سوخت را کاهش داده و راهکار مناسبی برای چالش گرم‌شدن زمین باشند.
راماکریشنا پودیلا از محققان دانشگاه کلیمسون می‌گوید: «از میان انواع مختلف ابرخازن‌ها، آن‌هایی که مبتنی بر نانولوله‌کربنی هستند عملکرد بهتری داشته و دانسیته توان بالاتری دارند. مشکل اصلی در این فناوری، فقدان روش کارا در تولید انبوه این ابرخازن‌ها است.»
در مقاله‌ای که اخیراً این گروه تحقیقاتی با عنوان Roll-to-roll production of spray coated N-doped carbon nanotube electrodes for supercapacitors در نشریه Applied Physics Letters منتشر کرده‌اند، جزئیات مربوط به روش تولید انبوه الکترودهای ابرخازن نانولوله‌کربنی تشریح شده است. در این روش به صورت مستقیم با اسپری پوشش، این الکترودها ساخته می‌شوند.
پودیلا می‌گوید: « همانند نقاشی ساختمان، ما در این روش محلول حاوی نانولوله‌کربنی را روی الکترود آلومینیوم متخلخل اسپری می‌کنیم. با این کار الکترودی با دانسیته انرژی بالا به دست می‌آید بدون این که نیاز به چسب یا اتصال دهنده خاصی باشد.»
ابرخازن تولید شده دارای دانسیته انرژی ۱۰ برابر بیشتر از ابرخازن‌های موجود در بازار است.
