وافادت لجنة تنمية تقنيات النانو الايرانية ان في دراسة التي أجراها الدكتور "ميرفضل الله موسوي" من جامعة تربيت مدرس وزملاؤه في جامعة كاليفورنيا ، تم تطوير الجرافين ثلاثي الأبعاد المصنوع باستخدام جزيئات النايلون (NB-GA) لهذا الغرض.

واوضحت الدراسات الكهروكيميائية الأولية التي أجريت على الخلية ثلاثية الأقطاب أن مركب النانو NB-GA أظهر قدرة عالية في نطاق جميع درجات الـ pH ، بقدرة تخزين تصل الى 93.4بالمائة.

ويأمل مؤلفو هذا المقال، المنشور في مجلة ACS Nano ، أن يضيء الطريق أمام الباحثين لتطوير أجهزة تخزين كهربائية عالية الطاقة وعالية القدرة.

وقد أصبح استخدام مصادر الطاقة النظيفة والمتجددة مثل الشمس والرياح والمد البحري ، وما إلى ذلك ، أكثر شيوعًا في العالم. وقد أدى الافتقار إلى الوصول المستمر إلى هذه المصادر المتجددة إلى تطوير أساليب وأدوات تخزين الطاقة، لا سيما البطاريات والمكثفات الفائقة، بالإضافة إلى تطوير الأجهزة الكهربائية المحمولة مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية ، فضلاً عن السيارات الكهربائية الهجينة، والحاجة إلى تطوير أجهزة تخزين الطاقة الكهربائية.

ومن أهم الأجهزة التي يمكنها تخزين الكهرباء البطاريات والمكثفات الفائقة ، ولكل منها آلية تخزين الشحن الفريدة الخاصة بها.

تخزن البطاريات الطاقة نتيجة للتفاعلات الكهروكيميائية وبسبب آلية تخزين الشحنات ، تعد البطاريات عالية الطاقة ولكن معدلات الشحن والتفريغ فيها منخفضة ، ولكن في المكثفات الفائقة يمكن أن يكون تخزين الطاقة بسبب العمليات الكهروستاتيكية والتفاعلات الكهروكيميائية ، وبالتالي كلاهما يستفيدان من المكثفات والبطاريات ، على الرغم من أن طاقتهما أقل من طاقة البطاريات.

من النقاط المهمة التي يجب ملاحظتها أن زيادة السعة الكلية للمكثف الفائق أمر ممكن عن طريق زيادة سعة التخزين لكل من الأقطاب الموجبة والسالبة ولكن نظرًا لانخفاض القدرة القطبية السالبة ، تكون الطاقة الإجمالية للمكثف منخفضة نسبيًا، لذا فإن إجراء دراسات متأنية وفعالة حول الترويج لمواد القطب السالب تعتبر ضرورية لمستقبل المكثفات الفائقة.

وتتمثل إحدى طرق التغلب على هذه المشاكل في استخدام المواد القائمة على الكربون وتفعيلها باستخدام مواد ذات سرعات شحن وتفريغ عالية بالإضافة إلى القدرة على تخزين الشحنة عند القطب السالب كي لا يزداد معدل الشحن والتفريغ.