การพัฒนาพอลิอิเล็กโทรไลต์ฐานพอลิไวนิลแอลกอฮอลล์สำหรับแบตเตอรี่สังกะสี-อากาศทุติยภูมิ

Abstract

แบตเตอรี่สังกะสี-อากาศ ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางในการนำมาใช้เป็นระบบกักเก็บ พลังงาน เนื่องด้วยแบตเตอรี่มีพลังงานจำเพาะสูงแต่ต้นทุนต่ำ โดยในปัจจุบันการพัฒนาอิเล็กโทรไลต์ เป็นพอลิอิเล็กโทรไลต์แทนการใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์ ได้รับความสนใจอย่างมากเพื่อเพิ่ม สมรรถภาพของแบตเตอรี่สังกะสี-อากาศ งานวิจัยมุ่งเน้นการพัฒนาพอลิอิเล็กโทรไลต์ที่เตรียมได้จาก พอลิไวนิลแอลกอฮอลล์ คาร์โบพอล 940 และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ โดยศึกษาผลของการเติมคาร์ โบพอล 940 และคุณสมบัติของพอลิอิเล็กโทรไลต์ ที่มีการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนของพอลิไวนิลแอลกอ ฮอลล์ต่อคาร์โบพอล 940 เท่ากับ 1:0, 1:0.3, 1:0.5 และ 1:0.75 พอลิอิเล็กโทรไลต์ถูกขึน้ รูปโดยวิธีการ หล่อ ซึ่งทำการผสมพอลิไวนิลแอลกอฮอลล์ คาร์โบพอล 940 และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ แล้วหล่อ ลงบนกระดาษกรองที่ใช้เป็นแผ่นกั้น ปล่อยให้แห้งที่อุณหภูมิห้อง จากนั้น นำแผ่นพอลิอิเล็กโทรไลต์ที แห้งไปแช่ในสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ความเข้มข้น 8 โมลาร์ เป็นเวลานาน 24 ชั่วโมง และ นำไปทดสอบต่อไป ค่าการนำไอออนที่อุณหภูมิห้องของพอลิเล็กโทรไลต์จะอยู่ในช่วง 0.127 ถึง 0.318 ซีเมนต่อเซนติเมตร ซึ่งค่าการนำไอออนจะเพิ่มขึ้น ตามปริมาณของคาร์โบพอล 940 ที่ถูกเติมเข้าไป เทคนิคไซคลิกโวลแทมเมตทรีโดยเซลล์ สังกะสี/พอลิอิเล็กโทรไลต์/สังกะสี ถูกใช้เพื่อทดสอบ เสถียรภาพ และศึกษาพฤติกรรมของพอลิอิเล็กโทรไลต์ พบว่า พอลิอิเล็กโทรไลต์ที่อัตราส่วนของพอลิ ไวนิลแอลกอฮอลล์ต่อคาร์โบพอล940 เท่ากับ 1:0.75 จะมีเสถียรภาพดีที่สุด การทดสอบที่เกี่ยวข้องกับ สมรรถนะของแบตเตอรี่สังกะสี-อากาศที่ใช้พอลิอิเล็กโทรไลต์ ได้แก่ การทดสอบการคายประจุไฟฟ้า ด้วยกระแสคงที่ที่ 10 มิลลิแอมป์ และ การทดสอบการวนรอบการคายประจุและการประจุไฟฟ้าที่ 10 และ 25 มิลลิแอมป์ พบว่า พอลิไวนิลแอลกอฮอลล์ต่อคาร์โบพอล940 เท่ากับ 1:0.75 มีประสิทธิภาพ ในการคายประจุไฟฟ้า และความสามารถในการวนรอบสูงที่สุด