سنتز گرافن به روش ليزر به منظور ساخت ابرخازن هاي الكتروشيميايي

ابر خازن ها نسبت به خازن هاي معمولي ظرفيت بسيار بالاتري يش از 10 ميلي فاراد و در رنج فاراد دارند اما ولتاژ شكست آنها پايين است. نسل جديد ابرخازن هاي بر پايه كربن در دستگاه هاي ليزر و مايكروويو، منابع تغذيه، سيستم هاي امنيتي و اطلاعاتي، مدارهاي راه انداز ال اي دي هاي توان بالا، توربين هاي بادي و شبكه هاي برق رساني استفاده مي شوند. در اين بين استفاده از گرافن و تركيبات كربني به عنوان ابرخازن اهميت شاياني يافته است.در اين كار پژوهشي تكنيك نوشتن ليزر براي سنتز گرافن روي سطح يك ديسك و ساخت ابرخازن هاي گرافن مورد توجه قرار گرفته است. براي اينكار، نخست به روش هامرز، گرافيت در يك محيط اسيدي شامل سديم نيترات، پتاسيم پرمنگنات و اسيد سولفوريك به اكسيد گرافن تبديل شد. براي همگن سازي محلول اكسيد گرافن از دستگاه هاي سانتريفيوژ و التراسونيك استفاده شد. محلول همگن اكسيد گرافن روي سطح ديسك هاي خاص اعمال و مجموعه در دماي محيط خشك شد. براي احياي اكسيد گرافن و تبديل آن به گرافن از يك ليزر مناسب، با الگوي برنامه نويسي خاص ابرخازن استفاده شد. ليزر با اعمال يك انرژي به اندازه فركانس تشديد پيوند گرافن و اكسيژن، اتصال را شكست و عمل كاهش و رسيدن به گرافن انجام شد. در اين بررسي عمل سنتز گرافن و اعمال الگوي خاص ابرخازن در يك مرحله انجام شد كه اين بزرگترين حسن روش نوشتن ليزري گرافن است. در بررسي حاضر از ميكروسكوپ الكتروني عبوري جهت بررسي ساختار لايه اي اكسيد گرافن ، از ميكروسكوپ الكتروني روبشي براي مطالعات ريزساختار، از 2 آزمون چرخه ولتومتري و آزمايشات شارژ/دشارژ گالوانواستاتيكي براي مطالعه عملكرد ابرخازن، از طيف‌بيني فوتوالكترون پرتو ايكس براي بررسي عناصر موجود در لايه اعمال شده روي ديسك و از اسپكتروسكوپي رامان براي بررسي كيفيت گرافن استفاده شد.