การศึกษาผลของคาร์บอนแบล็คในวัสดุกระตุ้นที่มีผลต่อค่าความจุของขั้วลบในแบตเตอรี่รถไฟฟ้า

บทคัดย่อ

วัสดุกระตุ้นเป็นส่วนผสมหลักของขั้วลบมีคุณสมบัติในการเพิ่มค่าความจุและจำนวนรอบต่อการใช้งานประกอบด้วย แบเรียมซัลเฟต (Barium sulfate) โซเดียมลิกโนซัลโฟเนต (Sodium lignosulfonate) และคาร์บอนแบล็ค (Carbon black) โดยเฉพาะคาร์บอนแบล็คมีหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้ามีผลมาจากคุณสมบัติในการจับกลุ่มของอนุภาคจำนวนมากในลักษณะที่เป็นกิ่งก้านหรือสายโซ่ มีความเป็นรูพรุนสูง อย่างไรก็ตามบทบาทของคาร์บอนแบล็คต่อค่าความจุของขั้วลบแบตเตอรี่รถไฟฟ้ายังไม่ชัดเจนนอกจากนั้นยังไม่ทราบอัตราส่วนโดยน้ำหนักที่เหมาะสม เครื่องมือที่ใช้ในการทดสอบประกอบด้วย การทดสอบคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าโดยใช้เครื่อง Auto lab PGSTAT30 (Cyclic Voltammetry) ส่วนการทดสอบโครงสร้างของคาร์บอนแบล็คโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (Transmission Electron Microscope) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning Electron Microscope) จากการศึกษาพบว่าค่าความจุของขั้วลบสูงขึ้นเมื่อปริมาณคาร์บอนแบล็คเท่ากับโซเดียมลิกโนซัลโฟเนต ซึ่งปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเกี่ยวข้องกับโครงสร้างของโซเดียมลิกโนซัลโฟเนตจะปฏิสัมพันธ์กับคาร์บอนแบล็คจับกัน เป็นกลุ่ม เรียกว่ากลุ่มคาร์บอน-โซเดียมลิกโนซัลโฟเนต ซึ่งค่าความจุที่สูงขึ้นเมื่อมีอัตราส่วนโดยน้ำหนักของคาร์บอนแบล็ค โซเดียมลิกโนซัลโฟเนตเท่ากับ 6:6