علی بابایی

کارهای انجام شده در این مطالعه به دو بخش تقسیم می شوند: بخش اول به ساخت و بررسی رفتارهای الکتروشیمیایی منابع ذخیره انرژی از جمله پیل خورشیدی و پیل لیتیم سولفور و بخش دوم به ساخت حسگرهای الکتروشمیایی برای اندازه گیری ترکیبات بیولوژیکی مربوط است. بخش اول: محدود بودن منابع انرژی فسیلی و اثرات ناشی از انتشار گازهای گلخانه ای، ضرورت توجه بیش از پیش به ساخت منابع ذخیره انرژی را نمایان می سازد. بدین منظور در این تحقیق ساخت سلول خورشیدی رنگدانه ای بر پایه نانوذرات TiO2 و بررسی عوامل مؤثر بر بازدهی آن مورد بررسی قرار گرفت. در این بخش خمیر تیتانیوم دی اکسید با استفاده از نانو پودر تجاری دی اکسید تیتانیوم TiO2-P25 در محیط اتانولی و نانوذرات TiO2 تهیه شده به روش هایدروترمال در محیط اسیدی به منظور استفاده در فوتوآند سلول های خورشیدی رنگدانه ای تهیه شد. هدف از این بخش مقایسه رفتار الکتروشیمیایی و بازدهی دو نوع سل خورشیدی ساخته شده با نانو پودر تجاری دی اکسید تیتانیوم TiO2-P25 در محیط اتانولی و نانوذرات TiO2 تهیه شده به روش هایدروترمال در محیط اسیدی می باشد. علاوه بر این باتری های قابل شارژ لیتیم – سولفور که اخیرا به علت چگالی انرژی تئوری زیاد خود که سه تا پنچ برابر بیشتر از باتری-های لیتیم – یون است، نظرات بسیاری را به خود جلب نموده است. باتری های لیتیم – سولفور را می توان به عنوان نسل جدید سیستم های ذخیره انرژی دانست. اما با این وجود این باتری ها دارای مشکلاتی نظیر کاهش مواد الکترودی در طی فرایندهای الکتروشیمیایی بوده و در نتیجه منجر به از کاهش طول عمر می گردند، که این پدیده ناشی از عایق بودن طبیعی سولفور و انحلال پلی سولفیدها که در طی فرایندهای شارژ – دشارژ می باشد. در این پژوهش، جهت بر طرف نمودن این مشکلات، کربن متخلخل سنتز شد که به عنوان جاذب پلی سولفیدهایی که در طی فرایند تخلیه باتری تولید می شوند عمل می کند. بنابراین کربن متخلخل مانع از انحلال پلی-سولفیدها در الکترولیت می گردد. کربن های متخلخل نه فقط به عنوان جاذبی برای پلی سولفیدها عمل می کند بلکه به عنوان یک هادی الکتریکی نیز ایفای نقش می کند. عملکرد الکتروشیمیایی الکترود سولفور و کربن متخلخل توسط آزمایش شارژ – دشارژ و همچنین ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفته است که ظرفیت سل تهیه شده mAh/g 836 بدست آمد. بخش دوم: روش