شیمی سبز و فناوریهای پایدار

شیمی سبز و فناوریهای پایدار

کاربرد پلیمرهای رسانا در ذخیره انرژی

نوع مقاله : مقاله علمی ترویجی

نویسندگان
1 Chemistry and Chemical Engineering Research Center of Iran, Pajoohesh Blvd., km 17, Karaj Hwy.
2 پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران
چکیده
در میان انواع مختلف سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی الکتروشیمیایی به‌ویژه ابرخازن‌ها و باتری‌ها کاربردهای گسترده‌ای دارند و توجه علمی و فناوری قابل توجهی را به خود جلب کرده‌اند. برای افزایش عملکرد، سیستم‌های ذخیره انرژی باید دارای قابلیت‌هایی چون ذخیره‌سازی انرژی برتر، مقرون‌به‌صرفه بودن، پایداری طولانی‌مدت، سبک وزن بودن و انعطاف‌پذیری در طراحی باشند. بدین منظور، مطالعات فشرده‌ای برای تمرکز بر توسعه مواد کاربردی و روش‌های سنتز مختلف مورد نیاز است که می تواند مستقیماً قابلیت ذخیره انرژی آنها را تعیین کند. به طور کلی، ترجیح بیشتر روی این است که مواد فعال مورد استفاده در وسایل ذخیره انرژی، دارای رسانایی الکتریکی بالا و متخلخل باشند. پلیمرهای رسانا با طراحی منطقی به دلیل مقاومت قابل کنترل، پردازش آسان، انعطاف‌پذیر بودن و میل ترکیبی خوب با مواد دیگر، توجه زیادی را در این زمینه برانگیخته اند. پلیمرهای رسانا هنگام قرار گرفتن در معرض چرخه‌های تکرارشونده مانند چرخه‌های شارژ/دشارژ تا حدی پایداری چرخه‌ای پایینی را نشان می‌دهند. برای غلبه بر این مسئله و بهبود عملکرد الکتروشیمیایی آن‌ها، مطالعه بر روی کامپوزیت‌هایی با ذرات تقویت‌کننده مثل فلزات و اکسیدهای فلزی، الیاف و برخی از مواد مبتنی بر کربن متمرکز شده‌است. پلیمرهای رسانا می توانند با این مواد کامپوزیت تشکیل دهند. به‌این‌ترتیب، عملکرد چنین ساختارهای پیشرفته‌ای با اثرات هم افزایی بهبود می‌یابد. این مقاله مروری بر معرفی وکاربردهای پلیمرهای رسانا و انواع مختلف کامپوزیت‌های مبتنی بر پلیمرهای رسانا در زمینه ابرخازن‌ها و باتری‌ها خواهد داشت.
کلیدواژه‌ها
موضوعات