ฐานข้อมูลวิทยานิพนธ์ (E-Thesis) SNRU

สืบค้นเอกสารฉบับเต็ม (Full Text) จากฐานข้อมูลวิทยานิพนธ์ (Thesis Database) ของบัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยราชภัฏสกลนคร

ชื่อวิทยานิพนธ์
การพัฒนาขั้วแคโทดโลหะผสม Al-Zn และแอโนด Cu สำหรับเซลล์ไฟฟ้าเคมี
Development of Al-Zn Alloy Cathode and Cu Anode for Electrochemical Cells
ผู้จัดทำ
ประครอง เปลี่ยนเอง รหัส 543JEe201 ระดับ ป.เอก ภาคพิเศษ
หลักสูตร
ปรัชญาดุษฎีบัณฑิต (ปร.ด.) สาขาวิชา ฟิสิกส์
ปี พ.ศ.
2560
ที่ปรึกษา
รองศาสตราจารย์ ดร. ทศวรรษ สีตะวัน, ดร. โชคชัย คหัฏฐา
บทคัดย่อ

ในงานวิจัยนี้ ทำการศึกษาสมบัติทางกายภาพและสมบัติทางไฟฟ้าของขั้วแคโทดโลหะผสมอะมิเนียมซิงค์ (Al-Zn) และแอโนด คอปเปอร์ (Cu) สำหรับประดิษฐ์เซลล์ไฟฟ้าเคมี ทำการสังเคราะห์ขั้วแคโทดโลหะผสม Al-Zn โดยการเจือผงโลหะ Zn ในปริมาณร้อยละ 1, 2, 3, 4 และ 5 โดยน้ำหนัก ลงในผงโลหะ Al และสังเคราะห์ผงโลหะ Cu เป็นขั้วแอโนด ด้วยวิธีอัดร้อน ทำการศึกษาลักษณะโครงสร้างผลึก โครงสร้างจุลภาค สมบัติทางไฟฟ้า และประดิษฐ์แบตเตอรี่จากเซลล์ไฟฟ้าเคมี จากผลการทดลองพบว่า อะตอมของ Zn เข้าไปแทนที่อะตอมที่ว่างในโครงสร้าง Al ได้อย่างสมบูรณ์ ค่าความหนาแน่นและความแข็งของ Al-Zn ร้อยละ 1, 3 และ 5 โดยน้ำหนัก แสดงค่าความหนาแน่นเป็น 1.83, 2.11 และ 2.44 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ตามลำดับ ความแข็งมีค่าเป็น 134, 196 และ 292 เมกกะปาสคาล ตามลำดับ จากภาพถ่ายโครงสร้างทางจุลภาค พบว่าหลังจุ่มขั้วแคโทดโลหะผสม Al-Zn และ แอโนด Cu ลงใน สารละลาย NaCl พบหลุมมีขนาดใหญ่ขึ้นกว่าก่อนจุ่มในสารละลาย NaCl ในขณะที่การเจือปริมาณ Zn เพิ่มขึ้นจะช่วยลดการกัดกร่อนของ Al จากการตรวจสอบสมบัติทางไฟฟ้าเคมี ด้วยเทคนิคไซคลิกโวลแทมเมทรี พบว่า Al-Zn ร้อยละ 3 โดยน้ำหนัก แสดงการถ่ายเทอิเล็กตรอนได้ดีที่สุด นอกจากนั้น ทำการตรวจสอบสมบัติการคายประจุ โดยการวัดค่ากระแสไฟฟ้า และความต่างศักย์ไฟฟ้า ผ่านโหลด 10 โอห์ม พบว่า Al-Zn ร้อยละ 3 โดยน้ำหนัก แสดงค่ากำลังไฟฟ้าได้สูงสุด 3.5 มิลลิวัตต์ ที่เวลา 40 นาที ประดิษฐ์แบตเตอรี่จากเซลล์ไฟฟ้าเคมี Al-Zn ร้อยละ 3 โดยน้ำหนัก จากจำนวน 4 เซลล์ สามารถทำให้หลอด LED จำนวน 1 หลอด สว่างได้เป็นเวลา 10 นาที ซึ่งเห็นได้ว่า ผงโลหะ Zn สามารถปรับปรุงสมบัติทางกายภาพ และสมบัติทางไฟฟ้าเคมีของขั้วแคโทด Al ให้ดีขึ้นได้ 

Abstract

Al-Zn alloy cathode and Cu anode were studied the physical and electrical properties for fabricating electrochemical cells. Al-Zn alloy cathode was synthesized by doping metal powder of Zn (1, 2, 3, 4 and 5 wt%) into Al and metal powder. Cu was prepared for anode by using hotpress technique. Crystal structure, microstructure, properties and electrochemical electrical batteries fabrication were studied for developing route Al cathode. It was found that Zn atoms completely substituted into vacancy atoms of Al structure. Density of Al-Zn (1, 3 and 5 wt%) were 1.83, 2.11 and 2.44 g/cm3, respectively. While, Vicker microhardness of Al-Zn (1, 3 and 5 wt%) were 134, 196 and 292 MPa, respectively. Scanning electron microscopy (SEM) showed microstructure of Al-Zn alloy cathode and Cu anode after dipping into NaCl solution with having a hole larger than before dipping. Meanwhile Zn content could be reduced corrosion of NaCl solution. Electrochemical properties were determined by using cyclic voltammetry technique. Al-Zn (3 wt%) was transferred into maxima electrons. In addition, discharge properties were investigated by measuring current and voltage at 10 W. Al-Zn (3 wt%) has maximum power of 3.5 mW for 40 min. 4 cell of Al-Zn (3wt%) were fabricated electrochemical battery which could make a bright LED light for 10 min. This study suggests that metal powder of Zn could improve the physical and electrochemical properties for future practice.

คำสำคัญ
ขั้วแคโทดโลหะผสม Al-Zn, ขั้วแอโนด Cu, เซลล์ไฟฟ้าเคมี, สมบัติทางไฟฟ้าเคมี, สมบัติทางกายภาพ
Keywords
ไฟล์วิทยานิพนธ์
ลำดับที่ ดาวน์โหลดไฟล์ ขนาดไฟล์
1 หน้าปก 79.49 KB
2 หน้าปก 52.34 KB
3 ใบรับรองวิทยานิพนธ์ 225.56 KB
4 ประกาศคุณูปการ 65.12 KB
5 บทคัดย่อ 118.73 KB
6 บทคัดย่อ 91.19 KB
7 สารบัญ 90.20 KB
8 สารบัญ 75.55 KB
9 สารบัญ 188.42 KB
10 บทที่ 1 116.55 KB
11 บทที่ 2 2,034.57 KB
12 บทที่ 3 880.86 KB
13 บทที่ 4 933.44 KB
14 บทที่ 5 45.57 KB
15 บรรณานุกรม 128.72 KB
16 ภาคผนวก ก 2,665.48 KB
17 ประวัติย่อของผู้วิจัย 81.63 KB
วันที่นำเข้าข้อมูล
3 ธันวาคม 2560 - 17:45:22
View 1698 ครั้ง


^