ابرخازن عالی با اسفنج روکش‌داده شده با نانولوله‌ها

آل‌شریف توضیح می‌دهد: “بواسطه انعطاف‌پذیری مکانیکی نانولوله‌های کربنی و برهم‌کنش‌های
واندروالس قوی بین سلولز اسفنج ماکرومتخلخل و نانولوله‌های کربنی، این نانولوله‌ها
را می‌توان به آسانی روی بدنه یک اسفنج روکش‌دهی کرد و اسفنج عایق را با یک فرآیند
خشک‌کردن و غوطه‌وری ساده، بسیار رسانا کرد.”

این محققان با آزمایش این اسفنج روکش‌داده شده با نانولوله متوجه شدند که آن هنوز
طبیعت ماکرومتخلخل خود را حفظ کرده و بنابراین آرایش پیچیده خلل و فرجِ باقی‌مانده
در آن، راه را برای عبور جریان الکترولیت باز می‌کند. این نانولوله‌های کربنی لایه
نازکی روی بدنه این اسفنج تشکیل می‌دهند.

آل‌شریف می‌گوید: “ما همچنین با تا کردن، پیچاندن و کشیدن مکرر این اسفنج –
نانولوله، قابلیت ارتجاعی مکانیکی آن را بررسی کردیم. بعد از همه این آزمایش‌های
مکانیکی، این اسفنج همیشه بدون هیچ تغییرشکل دائمی، به شکل اولیه‌اش برمی‌گشت.”

این گروه همچنین عملکرد الکتروشیمیایی ابرخازن‌های اسفنجی خود را آزمایش کرد. آل‌شریف
شرح می‌دهد: “طبیعت ماکرومتخلخل این اسفنج همراه با طبیعت خلل و فرج نانوذرات MnO₂،
یک ساختار الکترود متخلخل مضاعف ارائه می‌کند که منجر به رسانایی خوب و دسترسی کامل
الکترولیت به MnO₂، می‌شود و این عملکرد‌ این ابرخازن‌های MnO₂–CNT-اسفنج را
بطور چشمگیری بهبود می‌دهد. ما متوجه شدیم که ابرخازن‌مان ظرفیت ویژه بالا، سرعت
تخلیه – شارژ بسیار زیاد، پایداری چرخه عالی، و چگالی توان و انرژی خوبی نشان می‌دهد.”

این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters منتشر کرده‌اند.