Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78807
| Title: | วัสดุชนิดใหม่ที่ใช้เป็นขั้วสำหรับแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออน |
| Other Titles: | Novel electrode materials for Zn-ion batteries |
| Authors: | วัชรีวรรณ พายัพวัฒนวงษ์ ศุภกานต์ สมประสงค์ |
| Advisors: | จิตติ เกษมชัยนันท์ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ |
| Subjects: | แบตเตอรี่ สังกะสี ไอออน Electric batteries Zinc Ions |
| Issue Date: | 2563 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้ศึกษาเกี่ยวกับแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออน ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานรูปแบบใหม่ที่ได้รับความสนใจ เพราะราคาถูก ปลอดภัย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติของวัสดุชนิดใหม่ที่นำมาใช้ทำขั้วไฟฟ้าสำหรับแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนแบบชาร์จไฟได้ เพื่อแก้ปัญหาความไม่เสถียรของวัสดุที่ใช้ทำขั้วแคโทดของแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนในปัจจุบัน โดยจัดทำขั้วอิเล็กโทรดแบบคอมโพสิตซึ่งใช้อัตราส่วนผสมโดยมวลของสาร 3 ชนิด ระหว่างสารทำปฏิกิริยา (Active material)/ผงคาร์บอน (Carbon black)/สารยึดเกาะ (Binder) ศึกษาที่อัตราส่วนร้อยละ 80:10:10 ซึ่งสารทำปฏิกิริยาที่ใช้คือ แมงกานีสไดออกไซด์ (MnO₂) ที่มีโครงสร้างผลึกแบบเดลต้าและแบบเกมมาเป็นสารมาตรฐาน และแมงกานีสซัลไฟต์ (MnS) เป็นสารชนิดใหม่ที่ศึกษา โดยจะศึกษาและเปรียบเทียบประสิทธิภาพของเซลล์แบตเตอรี่ ค่าความจุจำเพาะของการกักเก็บพลังงาน จำนวนรอบการอัดประจุ (charge) และคายประจุ (discharge) สูงสุดของแบตเตอรี่ที่ยังคงมีความเสถียร การศึกษาจะทำโดยการประกอบเป็นเซลล์แบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนอย่างง่ายแล้วนำไปทดสอบและวิเคราะห์ประสิทธิภาพโดยใช้เครื่อง Battery Performance Analyzer ผลการศึกษาพบว่าค่าความสามารถในการเก็บประจุของแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนที่ใช้แมงกานีสซัลไฟด์ (MnS) เป็นสารทำปฏิกิริยามีค่าสูงที่สุด โดยอยู่ที่ประมาณ 139 mAh/g และสามารถรักษาอัตราค่าความจุของการกักเก็บพลังงานได้อย่างมีเสถียรภาพทางไฟฟ้าได้ดีที่สุดโดยยังคงค่าประสิทธิภาพการชาร์จได้ถึงร้อยละ 94.42 |
| Other Abstract: | This research project focusses on rechargeable Zinc-ion batteries which are among new and interesting energy storage technologies because of their low cost, safety, and environmentally friendliness. The main research purpose is to study the possibility of a novel material - MnS, that can be used as an active material for the positive electrode or cathode of the rechargeable Zinc-ion batteries. This novel material is expected to solve the problem of instability of the conventional one - MnO₂. It is be necessary to verify the performance of MnS in comparison with MnO₂. Accordingly, each active material (AM) was mixed with carbon black (CB) and binder (B) via slurry tape casting to form composite positive electrode layer on aluminum current collector. The mixing ratio of the three components of AM:CB:B was 80:10:10 by mass. The composite electrode was assembled with electrolyte-soaked separator and Zinc metal, resulting in a Zn-ion battery test cell. Our scope is to study and compare the electrochemical performances of the battery cells: specific capacity of energy storage, the possible highest C-rate or current density and the maximum number of charge and discharge cycles that the cells remain stable by an instrument of Battery Performance Analyzer. The results showed that the zinc-manganese sulfide (MnS) battery has a highest capacity with approximately 139 mAh/g and has the best reversible stability while maintaining a 94.42% of capacity retention. |
| Description: | โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต ภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2563 |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78807 |
| Type: | Senior Project |
| Appears in Collections: | Sci - Senior Projects |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 63-SP-CHEMENG-027 - Watchariwan Phayapwat.pdf | 24.06 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.