การเตรียมวัสดุเชิงประกอบแกรฟีน/สารประกอบพอลิอิเล็กโทรไลต์ของพอลิไดแอลิลไดเมทิลแอมโมเนียมคลอไรด์-พอลิสไตรีนซัลโฟเนต เพื่อใช้เป็นขั้วไฟฟ้าเก็บประจุไฟฟ้ายิ่งยวด

Abstract

ในปัจจุบันรูปแบบของการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การพัฒนา แหล่งพลังงานของอุปกรณ์เหล่านี้เป็นสิ่งที่เข้ามามีบทบาทควบคู่กันโดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนา ตัวเก็บประจุ ยิ่งยวด (supercapacitor) เนื่องจากมีความสามารถในการกักเก็บพลังงานสูง มีระยะเวลาในการอัดประจุ พลังงานอย่างรวดเร็ว และมีความเสถียรต่อรอบอายุการใช้งานที่สูง เพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานให้กับ อุปกรณ์ไฟฟ้าได้ทั้งขนาดพกพา และขนาดใหญ่ในงานวิจัยครั้งนี้ผู้วิจัยสนใจ จะทำตัวเก็บประจุยิ่งยวดแบบ กลไกอีดีแอลซี โดยใช้แกรฟีนเป็นวัสดุหลักในการทำเป็นขั้วอิเล็กโทรด และมีสารประกอบพอลิอิเล็กโทรไลต์ ของพอลิไดแอลิลไดเมทิลแอมโมเนียมคลอไรด์-พอลิสไตรีนซัลโฟเนต เป็นสารประกอบเชิงซ้อนพอลิอิเล็กโทร ไลต์ โดยได้กำหนดตัวแปรในการทดลองคือ ความเข้มข้นของแกรฟีน, พอลิไดแอลิลไดเมทิลแอมโมเนียมคลอ ไรด์และพอลิสไตรีนซัลโฟเนตที่ 2.0 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร และความเข้มข้นของสารละลายเกลือโซเดียมคลอไรด์ ในสัดส่วน 2, 4, 6, 8 และ 10 %โดยน้ำหนัก เพื่อหาความเข้มข้นที่เหมาะสมในการเก็บประจุไฟฟ้า โดยดู ลักษณะอิทธิพลของขนาดสารประกอบเชิงซ้อนที่ได้ในระบบที่มีผลต่อค่าการเก็บประจุไฟฟ้า แล้วนำมา วิเคราะห์ดูลักษณะโครงสร้างทางสัณฐานวิทยา ทดสอบขนาดและการกระจายตัวของอนุภาค ทดสอบสมบัติ ทางเคมีเพื่อดูหมู่ฟังก์ชัน และทดสอบสมบัติทางเคมีไฟฟ้า ในการทำงานวิจัยครั้งนี้สามารถสรุปได้ว่าความ เข้มข้นของเกลือโซเดียมคลอไรด์มีบทบาทสำคัญในการควบคุมขนาดของอนุภาคและสามารถเตรียมวัสดุเชิง ประกอบแกรฟีน/สารประกอบพอลิอิเล็กโทรไลต์ในสูตรที่ดีที่สุดคืออัตราส่วนความเข้มข้นเกลือ 8% โดย น้ำหนัก เมื่อทำการทดสอบด้วยเทคนิคไซคลิกโวลแทมเมตรี ที่อัตราศักย์ไฟฟ้า 10 มิลลิโวลต์/วินาที ได้ค่า ความจุจำเพาะสูงสุดคือ 68.19 มิลลิฟารัด/ตารางเซนติเมตร และเมื่อทำการทดสอบด้วยเทคนิคกัลวาโน แสตติกชาร์จ-ดิสชาร์จที่การให้กระแสไฟฟ้าคงที่ที่ 1 มิลลิแอมป์ ได้ค่าความจุจำเพาะสูงสุดคือ 55.39 มิลลิฟา รัด/ตารางเซนติเมตร อีกทั้งยังสามารถนำไปใช้ได้กับทุกพื้นผิวรูปร่างโดยไม่ต้องใช้สารช่วยยึดติด