این آزمایشگاه پژوهشی، دارای امکانات مناسبی مانند آون، همزن مکانیکی و مغناطیسی، کوره مافلی، آسیامکانیکی، کوره القایی برای سنتز مکانیکی و شیمیایی و کنترل خواص فیزیکی و شیمیایی انواع مواد شامل نانوذرات فلزی و آلیاژی، انواع اکسیدها، سولفیدها و غیره است. مشاهده بیشتر
تامین و ذخیره انرژی یکی از چالشهای مهم جهان امروز است. اصلی ترین منبع انرژی امروزه منابع فسیلی است که دارای تاثیرات و محدودیت های زیادی هستند. بنابراین تلاش های زیادی برای استفاده از منابع تجدیدپذیر انرژی مانند انرژی آبی، انرژی خورشید، انرژی بادی و غیره در حال انجام است که محدودیت های کمتری نسبت به منابع فسیلی دارند. ولی منابع انرژی تجدید پذیر منقطع هستند یعنی در زمان های خاصی می توان انرژی را از آنها استحصال نمود. لذا لازم است انرژی حاصل از آن ها بطریقی موثر ذخیره شوند تا بتوان در همه زمان ها از آنها استفاده کرد. یکی از موثرترین روشها برای ذخیره سازی انرژی، سیستم های الکتروشیمیایی هستند که انرژی را از طریق واکنشهای اکسایش/کاهش در مواد مختلف نگهداری می کنند.
بنابراین تلاش برای استفاده از موادی خاص با ویژگی های ساختاری، ریزساختاری و فیزیکوشیمیایی مناسب یکی از پیشران های تحقیقاتی برای بهبود زندگی بشر شده است. در همین راستا آزمایشگاه مواد برای انرژی پژوهش های متعددی بر روی مواد مورد استفاده در ابرخازن ها و باتری های لیتیم-یون به عنوان سیستم های ذخیره الکتروشیمیایی در حال انجام است. هدف اصلی این آزمایشگاه تربیت نیروی انسانی متخصص در زمینه روشهای ذخیره سازی الکتروشیمیایی است با تکیه بر شناسایی و ارزیابی انواع مواد مهندسی است.
این آزمایشگاه دارای امکانات مناسبی مانند آون، همزن مکانیکی و مغناطیسی، کوره مافلی، آسیامکانیکی، کوره القایی برای سنتز مکانیکی و شیمیایی و کنترل خواص فیزیکی و شیمیایی انواع مواد شامل نانوذرات فلزی و آلیاژی، انواع اکسیدها، سولفیدها و غیره است. مهندسی ساختاری و ریزساختاری این نوع مواد در جهتی انجام می شود تا خواسته های اصلی هر نوع سیتسم ذخیره سازی برآورده شود. مثلا هدف اصلی در باتری های لیتیم یون سنتز مواد آندی و کاتدی با ظرفیت ویژه و نرخ پذیری بالا است تا بطور همزمان دانسیته انرژی و توان آنها افزایش یابد.
این آزمایشگاه دارای امکانات ارزیابی خواص الکتروشیمیایی شامل پتانسیو/گالوانواستات و باتری تستر است. همچنین امکانات چرخه ساخت الکترود مانند گلاوباکس، دکتر بلید و غیره نیز در این آزمایشگاه فراهم شده اند.
دکتر سید مرتضی مسعودپناه ، سرپرست آزمایشگاه
دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران
سنتز انواع مواد کاتدی مورد استفاده در باتری های لیتیم-یون یکی از زمینه های پژوهشی آزمایشگاه مواد برای انرژی است. در یکی از پژوهش ها در سال ۲۰۱۹ ماده LiFePO4 با ساختار بلوری اولوینی تهیه شد که دارای ظرفیت ویژه و نرخ پذیری قابل مقایسه با ماده تجاری داشت. در پژوهشی دیگر ماده LiMn1.5Ni0.5O4 به عنوان ماده کاتدی ولتاژ بالا و دانسیته انرژی بالا با استفاده از روش سولوترمال تهیه شد. تعیین شرایط سنتز ماده کاتدی LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) به عنوان ماده کاتدی مورد توجه در حال انجام است. علاوه بر ساخت این نوع مواد، کاتدهای مورد استفاده در باتری های سدیم یون مانند Na3V2(PO4)3 نیز با روش های سنتز شیمیایی ساده انجام شده است که نتایج قابل مقایسه ای بدست آمده اند. زمینه پژوهشی دیگر آزمایشگاه مواد برای انرژی ساخت مواد مورد استفاده به عنوان آند برای جایگزینی گرافیت است. تا کنون موادی چون Fe3O4/RGO، MCo2O4 (M=Zn, Ni, Co) و Si و غیره برای کاربرد به عنوان آند مورد سنتز قرار گرفتند.
یکی دیگر از جنبه های پژوهش این آزمایشگاه بازگردانی انواع مواد کاتدی از باتری های لیتیم-یون مستعمل است. در این پژوهش ها با انحلال مواد بدست آمده از دمونتاژ کردن باتری های مستعمل محلول های پیش سازه اولیه برای سنتز مجدد مواد کاتدی فراهم میشود.
یکی دیگر از مباحث مورد پژوهش در آزمایشگاه مواد برای انرژی سنتز انواع مواد اکسیدی مانند CoFe2O4، MnFe2O4 NiCo2O4 و Fe3O4 و سولفیدی CuS، NiS و غیره است که هدف ساخت ابر خازن های هیبریدی با دانسیته انرژی و دانسیته توان بالا است. یکی از مباحث مطرح در زمینه ابرخازنها ساخت الکترود بدون استفاده از چسب است که در زمینه سولفیدهای دوتایی مانند NiCo2S4 و CuCo2S4 در حال پژوهش است.
حرارت حداکثر ۳۰۰ درجه
چرخش ۱۵۰ دور بر دقیقه
محدوده دمایی:
۲۰۰-۵۰ درجه سانتی گراد
پودر کردن ذرات در حد نانو متر
آلیا‍‍ژ سازی مکانیکی ذرات مختلف.
ایجاد اتمسفرهای کنترل شده
خلاء
شستشو و پاک سازی
کار با مواد در محفظه ی کنترل شده
الکتروشیمی، مطالعات خوردگی
عملیات شارژ و دشارژ باتری
جداسازی و رسوب دادن مواد
۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ دور در دقیقه
دما های ۱۵۰۰
فرآیند های حرارتی
 |
تلفن: ۷۳۲۲۸۸۸۶ (۹۸۲۱+) |
 |
ایمیل:masoudpanah@iust.ac.ir |
 |
نشانی: تهران، نارمک، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مواد، آزمایشگاه سنتز احتراقی مواد |
