مادة نانوية هجينة لتخزين الطاقة
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة لتصنيع مركب نانوي
العنوان الإنجليزي: Method of manufacturing a nanocomposite
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد ينتج تحضير مركبات نتريد الكربون الغرافيتي تكتلاً ومساحة سطحية محدودة وتشتتاً ضعيفاً للأطوار الفعالة، مع عدم يقين بشأن التوسع والتكلفة والاستقرار والمتانة في استخدامات تخزين الطاقة العملية.
أهميتها
يمكن لمسار تحضير مضبوط لمركب من نتريد الكربون وأكسيد الفاناديوم والسبينل أن يتيح تقييماً منهجياً للمواد، لكن الأداء الكهروكيميائي والمتانة واقتصاديات العملية واتساق الإنتاج تتطلب تحققاً مستقلاً.
النهج
تجمع الطريقة أملاح المغنيسيوم والألومنيوم والميتافانادات مع المنثول أو الدكستروز، وتجفف السليفة وتكلسها، ثم تطحنها مع اليوريا وتعيد تسخينها لتكوين g-C3N4 وV2O5 وMgAl2O4.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة باحثي المكثفات الفائقة والأقطاب، ومطوري المحفزات الضوئية، ومختبرات المواد المتقدمة، ومصنعي مساحيق الأكاسيد، ومهندسي العمليات الذين يقيّمون التحضير الحراري المرحلي.
القيمة المحتملة
يحدد الإفصاح حدود السماح الستوكيومترية ومستوى إزالة المذيب ونافذتي المعالجة الحرارية وتحميل اليوريا ونسب الأطوار المستهدفة ونطاقات المسام وبصمات الحيود لمركب نانوي محدد من ثلاثة مكونات.
الخلفية
الخلفية
يُتوقع من مواد تخزين الطاقة توفير مساحة سطحية متاحة ونقل كهربائي واستقرار كيميائي وسلوك متين لتخزين الشحنة. ويُدرس نتريد الكربون الغرافيتي كمادة كربونية مستجيبة للضوء المرئي وقابلة لضبط البنية، إلا أن طرائق التحضير المعروفة قد تنتج تكتلاً أو مساحة محدودة أو تشتتاً ضعيفاً. كما يحدد الإفصاح التوسع الاقتصادي والاستقرار الطويل الأجل كتحديات غير محسومة، ويعالجها بعملية متتابعة تستهدف مركب g-C3N4/V2O5/MgAl2O4.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تُجمع أملاح المغنيسيوم والألومنيوم والميتافانادات ضمن خمسة بالمئة مولية من التكافؤ في مذيب مائي يحتوي المنثول أو الدكستروز. ويزال ما لا يقل عن 99.5% وزناً من الماء، ثم يُطحن الصلب ويُكلس عند 600–800°م لمدة ساعتين إلى أربع ساعات. ويُطحن المنتج مع 2–100 جزء من اليوريا لكل جزء صلب ويُسخن عند 550–650°م لمدة 15–90 دقيقة. ويحتوي المركب المستهدف على g-C3N4 وV2O5 وMgAl2O4 بعلاقات كتلية محددة.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- أبحاث محتملة لمواد أقطاب المكثفات الفائقة بعد التحقق من الأداء.
- دراسات محتملة لمواد محفزة ضوئياً بالضوء المرئي.
- منصة مركبة مسامية محتملة للأبحاث الكهروكيميائية.
- عمل محتمل لتطوير عمليات مساحيق هجينة متعددة الأطوار.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يجمع g-C3N4 وV2O5 وMgAl2O4 بنسب كتلية محددة.
- يحدد مرحلتين مضبوطتين للمعالجة الحرارية.
- يحدد مساحة BET وخصائص المسام بطريقة BJH.
- يوفر معايير SAED وXRD لتوصيف الأطوار.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع يتضمن تحضيراً وتوصيفاً موصوفين للمادة؛ لم يثبت التحقق المستقل أو التسويق التجاري.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تكون العملية ذات صلة بموردي المواد البحثية ومطوري مساحيق الأقطاب أو المحفزات الضوئية. ويتطلب التقدم اختباراً مستقلاً لتركيب الأطوار وتكرارية الدفعات والاستجابة الكهروكيميائية والبصرية ومتانة الدورات وتكاليف السلائف والطاقة وسلامة المعالجة وتدفقات المخلفات ومردود التوسع والدمج في الأجهزة والأداء مقارنة بالمواد القائمة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- B01J27/24العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/00العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J35/643العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/45العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- H01G11/26المكثفات؛ المكثفات والمقومات والكواشف وأجهزة التبديل والأجهزة الحساسة للضوء أو الحرارة من النوع الإلكتروليتي
- B01J35/635العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/22العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/0036العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J27/24العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/005العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/647العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/084العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/04العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/633العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/02العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- H01G11/36المكثفات؛ المكثفات والمقومات والكواشف وأجهزة التبديل والأجهزة الحساسة للضوء أو الحرارة من النوع الإلكتروليتي
- B01J35/613العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/088العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولمحمد خيري عبد الفتاح عمران
- مخترعبابكر يعقوب الهادي عبد الخير
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- نتريد الكربون الغرافيتي
- V2O5
- MgAl2O4
- مركب نانوي
- ميتافانادات
- مكثف فائق
- يوريا
- تحضير حراري
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.