Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78938
| Title: | การกำจัดธาตุคาร์บอนส่วนเกินในผงขั้วแคโทดของถ่านอัลคาไลน์ที่ผิดมาตรฐาน |
| Other Titles: | Removal of Residual Carbon from off-spec Cathode Powder in Alkaline Batteries |
| Authors: | ชัยพร พูลสวัสดิ์ กมลรักษ์ วงศ์ศรีศาสตร์ |
| Advisors: | จิตติ เกษมชัยนันท์ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ |
| Subjects: | แคโทด แบตเตอรี่ แมงกานีสออกไซด์ Cathodes Manganese, Electrolytic |
| Issue Date: | 2563 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | สารแมงกานีสไดออกไซด์จากการตกตะกอนด้วยวิธีไฟฟ้าเคมี (Electrolytic Manganese Dioxide, EMD) เป็นหนึ่งในวัตถุดิบหลักของการผสมผงขั้วแคโทด อันเป็นส่วนประกอบสำคัญในการผลิตแบตเตอรี่ชนิดปฐมภูมิ (Primary Battery) เช่น แบตเตอรี่อัลคาไลน์ (Alkaline Battery), แบตเตอรี่สังกะสี-คาร์บอน (Zinc-carbon Battery) เป็นต้น ในโรงงานอุตสาหกรรมผลิตแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ กระบวนการผสมสารสามารถเกิดความผิดพลาดขึ้นทำให้มีการเจือปนของธาตุคาร์บอนในสารแมงกานีสไดออกไซด์นี้ ส่งผลให้ได้ผงขั้วแคโทดที่ไม่ได้มาตรฐาน และไม่สามารถนำไปเป็นส่วนประกอบของแบตเตอรี่ชนิดปฐมภูมิได้ โครงการวิจัยนี้จึงศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของปฏิกิริยาออกซิเดชั่นด้วยแก๊สออกซิเจนเพื่อการกำจัดธาตุคาร์บอนส่วนเกินให้หลงเหลือน้อยที่สุด และสารประกอบแมงกานีสไดออกไซด์ (Manganese Dioxide, Mn₂O) ที่เหลือต้องคงสภาพเดิม (ไม่มีการเปลี่ยนแปลงเฟส) ในการทดลองนี้ได้ทำการศึกษาตัวแปร คือ อุณหภูมิที่ 450, 500 องศาเซลเซียส, อัตราการไหลของแก๊สที่ 10, 30, 50, 90 ลูกบาศก์เซนติเมตร ที่ระยะเวลาคงที่ 6 ชั่วโมงจากผลการทดลองที่ได้ดำเนินการแล้วพบว่า เมื่ออุณหภูมิ และอัตราการไหลของแก๊สที่ 500 องศาเซลเซียส, ของแก๊ส 50 ลูกบาศก์ เซนติเมตรต่อนาที ตามลำดับ สามารถกำจัดธาตุคาร์บอนออกจากผงขั้วแคโทดได้มากที่สุด ซึ่งพิจารณาจากผลการวิเคราะห์โครงผลึกของสารด้วยเครื่องวัดการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (X-ray diffractometer, XRD) และการวิเคราะห์ปริมาณของธาตุคาร์บอนด้วยเครื่องวิเคราะห์หาปริมาณธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสารอินทรีย์ (CHNS Analyzer) |
| Other Abstract: | Electrolytic Manganese Dioxide (EMD) is a main raw material of mixing battery cathode powder. This powder is an important component in the production of primary batteries such as alkaline batteries, zinc-carbon batteries. In large battery-manufacturing industrial plants, the process of mixing the substances can be faulty, resulting in the excess of carbon in the electrolytic manganese dioxide. Therefore, the resulting cathode powder, so-called off-spec cathode powder, cannot be used as a component of alkaline batteries. This research project studies the optimal conditions of oxidation reactions under the flow of oxygen gas in order to eliminate the residual carbon as well as to keep electrolytic manganese dioxide from changing phase. In this study, the experimental variables were reaction oxidation-reaction duration 6 h reaction-temperatures (450 and 500 °C), and oxygen-gas flow rates (10, 30, 50, and 90 ccm). Based on the current results, it was found out that at the condition of 500 °C, and 50 ccm, the carbon-based element was the most removed from the cathode powder. This was confirmed by analyzing the crystal structure of the powder with X-ray diffractometer (XRD). |
| Description: | โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต ภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2563 |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78938 |
| Type: | Senior Project |
| Appears in Collections: | Sci - Senior Projects |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 63-SP-CHEMENG-026 - Chaiyaporn Poonsawat.pdf | 17.56 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.