اختراع مورد نظر مربوط به يك روش ساده، كم هزينه و نوين، براي ساخت يك ميكروباتري قابل شارژآهن (III) - واناديوم (III) است. ميكروباتري يك مولد انرژي است كه در سامانه هاي مينياتوري مانند سامانه هاي ميكروالكتروشيميايي، سنسورها، تجهيزات پزشكي، كارت هاي هوشمند و... به كار مي رود. در چنين سامانه هايي نياز به جريان هايي در محدوده ميكروآمپر است كه اين ميزان جريان در ميكروباتري ها قابل تأمين است. براي ساخت اين ميكروباتري از يك قطعه لوح فشرده طلا استفاده شده است. براي جدا كردن دو بخش كاتد و آند ميكروباتري، فيلم طلا از وسط قطعه لوح فشرده با استفاده از يك تيپ نوك تيز قطع شد. در دو سمت خط برش خورده فيلم طلا و در فاصله بسيار نزديك به يكديگر، دو حفره با مته mm 2 ايجاد شد. اين دو حفره هر كدام داراي حلقه بسيار نازك nm 100 از جنس طلا هستند كه يكي نقش كاتد و ديگري نقش آند را ايفا مي كند. حدفاصل بين اين دو حفره برداشته شد و توسط نافيون 117 غليظ شده پر شد. پس از خشك شدن نافيون، يك غشاي تبادل يون بين دو بخش كاتد و آند ايجاد خواهد شد. بخش كوچكي از پوشش پليمري دو قسمت انتهايي قطعه لوح فشرده براي اتصال دو قطب باتري برداشته شد. براي جلوگيري از ريزش محلول از درون حفره ها، از يك قطعه نوار تفلون در پشت ميكروباتري استفاده شد. توسط يك سرنگ، يكي از حفره ها با محلول M 25/1 واناديوم (III) كلريد (به عنوان آند) و حفره ديگر با محلول M 25/1 آهن (III) كلريد (به عنوان كاتد) پر شد. با بستن مدار خارجي و قرار دادن ولتمتر در مدار مي توان پتانسيل مدار باز را مشاهده كرد. با قرار گرفتن يك مقاومت در مدار، جريان از آن عبور خواهد كرد و ميكروباتري شروع به دشارژ شدن مي كند.

باتري واناديومي يك سامانه‌ي ذخيره‌سازي انرژي است كه براي ذخيره انرژي خورشيد و باد كه ماهيت تناوبي دارند بسيار مناسب مي‌باشد. هم‌چنين از باتري واناديمي مي‌توان در خودروهاي برقي استفاده كرد. علاوه‌بر ساخت سل اين باتري، تلاش شده‌است تا با اصلاح الكترودهاي باتري واناديومي توسط الكتروكاتاليزور كربن‌نانوتيوب، سرعت فرايندهاي الكتروشيميايي باتري واناديومي تا حد مطلوبي بهينه شود چرا كه الكترود‌‌ها در حالت عادي عملكرد خيلي خوبي در باتري ندارند. كاتاليست كربن‌نانوتيوب توانسته است ΔEp را كاهش دهد و برگشت‌پذيري سيستم نسبت به نمد كربني برهنه بهبود يافته است (شكل5 صفحه‌ي 2). زماني‌كه از تركيب كربن نانوتيوب و تيمار حرارتي- اسيدي به منظور اصلاح الكترود نمدكربني استفاده مي‌شود، جريان سيستم بيشترين افزايش را در مقايسه با ديگر حالت هاي اصلاحي دارد. به دليل حضور گروه هاي عاملي اكسيژن دار در سطح كربن نانوتيوب فعال شده (كه قادر به جذب تركيبات واناديوم مي باشد)، فرايندهاي الكتروشيميايي با سرعت مناسب‌تري در سطح الكترود اصلاح‌شده انجام مي‌پذيرد. (شكل‌هاي 6 و 7 صفحه‌ي 3) طراحي جديد صفحات‌دوقطبي با ايجاد حوضچه روي صفحه گرافيتي و تنها استفاده از دوكانال (به جاي شيارهاي پي‌در‌پي در سيستم‌هاي سابق) سيستم را ساده‌تر نموده و در وقت و هزينه به مراتب صرفه‌جويي مي‌شود. هم‌چنين با اين طراحي احتمال نشت الكتروليت در سيستم به حداقل مي‌رسد (شكل‌هاي10 و 11 صفحه‌ي 5). سل باتري واناديومي ساخته شده، از دو نيم‌سل تشكيل‌شده‌است كه به‌وسيله يك غشاء تبادل پروتون از هم جدا مي‌شوند. در هر سل دو الكترود قرار‌دارد كه الكترون‌ها از طريق آن‌ها به الكتروليت منتقل مي‌شوند. الكتروليت موجود در دو تانك ذخيره توسط دو پمپ، درون سل به جريان در‌مي‌آيند (شكل1 صفحه 1). در هنگام شارژ باتري فرايندهاي زير رخ مي‌دهد: : واكنش نيم‌سل مثبتVO2+ + H2O → VO2+ + 2H+ + e – : واكنش نيم‌سل منفيV3+ + e - → V2+

اختراع مورد نظر مربوط به طراحي و ساخت يك ميكروالكترود با استفاده از روش مته كردن لوح فشرده طلا است. ميكروالكترود ابزار ارزشمندي است كه استفاده از آن در مطالعات الكتروشيميايي از جمله ولتامتري، آمپرومتري و... اطلاعات مفيدي را در اختيار محقق قرار ميدهد. مهمترين خصوصيت ميكروالكترودها افزايش دانسيته جريان،كاهش جريان خازني و در نتيجه افزايش نسبت پاسخ به پارازيت است. لذا پاره اي از روش هاي الكتروشيميايي همانند روش¬هاي مبتني بر روبش سريع پتانسيل و بررسي¬هاي الكتروشيميايي در محيط فاقد الكتروليت حامل، تنها با استفاده از ميكروالكترودها قابل اجرا مي¬باشند. همچنين هر كجا كه نياز به ابزارهاي مينياتوري براي سنجش¬هاي الكتروشيميايي باشد از ميكروالكترودها استفاده مي¬شود. كاربرد آن¬ها در طراحي حسگرهاي اكسيژن، يد، گلوكز، هيدروژن پراكسيد، فلزات سنگين و...، استفاده به عنوان ميكروباتري در سيستم¬هاي مينياتوري، مطالعات مكانيسمي و سينتيكي واكنش¬هاي الكتروشيميايي، آناليزهاي الكتروشيميايي مقادير كم، واكنش¬هاي الكتروشيميايي در محلول¬هايي با مقاومت بالا، تشخيص در سيال¬هاي در حال جريان، ميكروسكوپ الكتروشيميايي روبشي و... گزارش شده است. براي ساخت يك ميكروالكترود به روش مته كردن، نياز است كه يك فيلم نازك از يك ماده رساناي مناسب مانند كربن، طلا يا پلاتين در ميان دو صفحه عايق پرس شود. سپس با يك مته مناسب حفره كوچكي در اين صفحه ايجاد شود. اگر قطر حفره به دقت انتخاب شود سطح در دسترس ماده رسانا ابعاد ميكرو خواهد داشت و با تعبيه مناسب اتصالات مي¬توان از آن به عنوان ميكروالكترود استفاده كرد. لوح¬هاي فشرده ساختار چند لايه دارند. لايه محافظ كه ضخيم¬ترين بخش آن است، از جنس پلي كربنات است. روي اين لايه، يك فيلم نانومتري از فلز است. لايه سوم يك فيلم حساس به نور است كه مي¬تواند از جنس فتالوسيانين باشد كه با يك عايق پليمري پوشانده شده است. با مته كردن يك قطعه از لوح فشرده، يك حلقه رسانا با ضخامت بسيار كم و با قطر مته استفاده شده، ايجاد خواهد شد. اگر از لوح فشرده طلا و مته¬هاي كوچك در محدوده 4/0 تا 6/1 ميلي¬متر استفاده شود، سطح در دسترس رسانا در محدوده خواهد بود. نتايج حاصل از شبيه¬سازي¬ها با استفاده از نرم¬افزارCOMSOL Multiphysics نشان مي¬دهد كه استفاده از چنين مته¬هايي سطح رساناي در دسترس الكترود را در محدوده¬اي قرار مي¬دهد كه مي¬توان رفتار ميكروالكترود را در آن شرايط، به خوبي تأييد كرد.

در اين رآكتور، با استفاده از نورخورشيد، پيوندهاي آب شكافته شده و هيدروژن و اكسيژن توليد مي گردد. به عبارت ساده تر، آب و نورخورشيد به رآكتور وارد شده، هيدروژن و اكسيژن خارج مي شود. برجستگي اين اختراع در بكارگيري فتوآند مبتني بر نانو ساختار فتوكاتاليست هماتيت و الكتروكاتاليست اكسيد نيكل است كه باعث مي شود فرآيند شكافت آب صورت پذيرد. طراحي اين رآكتور، ويژه بوده و مشابه داخلي و خارجي ندارد.

در اين طرح طرح هدف طراحي و ساخت سامانه اي براي نمكزدايي آب درياها و اقيانوسها مي باشد كه نه تنها براي نمك زدايي نيازي به منبع انرزي خارجي ندارد بلكه توانايي توليد توان توام با نمك زدايي را هم دارا مي باشد. به دليل جداسازي ذرات نمك از آب در اين روش، شورابه تغليظ شده نيز توليد نمي شود و به همين دليل مشكلات زيست محيطي ناشي از تخليه شورابه كه واحدهاي نمك زدايي با آن مواجه مي باشند در اين روش وجود ندارد.