Skip to main content
SUPERVISOR
Mohmmad ali Golozar,Kaivan Raissi,Ahmad Saatchi
محمدعلی گلعذار (استاد راهنما) کیوان رئیسی (استاد مشاور) احمد ساعت چی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Hejabi kazhghouneh
علی حجابی کاژغونه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Investigation of effective parameters on production of electrolytic zinc powder and its effect on performance of zinc- silver oxide battery according to discharge curves and electrochemical impedance test
One of the important factors to improve performance and increase zinc - silver oxide battery energy density is enhancement in zinc plate capacity of attery. In order to enhance the capacity of zinc plate can increase the surface area of applied powders. Powder that produced by electrochemical method be cause high surface area of the powder. For this purpose a two-electrode systems, zinc electrode and nickel electrode, in alkaline solution is used. DC source is connected to the negative pole on the zinc electrode. The flow of electrons from the source inter to electrode and causes reducing the zinc ion present in the solution and zinc restored on the electrode surface. Powder produced by this method has a high level of surface area. Utilization of the active material powder increases the effective electrode reactant beyond helping to reduce battery weight. In addition to access more chemical activity and less polarizing,it is better that battery work at low current density. More effective surface reduce the level of current passing through the unit area. Electrolytic zinc powder with dendritic morphology provides more surface area . diffrent parameters such as the applied current density, the concentration of ZnO, KOH concentration, temperature, and distance between electrodes have influence on the morphology and size of the powder produced in this way. in this project Zinc powder production from alkaline soloution with electrochemical method, and the effect of temperature and distance between electrodes on morphology of the powders produced by this method was conducted using SEM images. Effects of morphology of the powders used in the manufacture zinc electrodes on performance of zinc - silver oxide battery was examined by the discharge curve and ac impedance test. In this study, the applied current density of 2000 A/m2, ZnO concentration of 1 M and KOH concentrations 8 M were considered as the fixed parameters and the distance between electrode and temperature were considered as variable parameters. produced powders were collected then acid washed and dried. SEM images taken from the powders show that by increasing the temperature to 70 °c powders are getting into the dendritic shape. This case also was observed by decreasing the distance between electrodes. By increasing temperature, into temperature range of 85-90 ° C. morphology of the powders going to hunk .The discharge curves also show that the increase in dendritic morphology of the powders and subsequently increase in electrode surface area Leads to increase in discharge time and potential of discharge. Electrochemical impedance test results also show raise the level of active surface and decreases the charge transfer resistance with an increase in dendritic morphology of the powders. key words Surface area, discharge, zinc electrode, ac impedance
کیده یکی از فاکتور های مهم در بهبود کارایی و افزایش چگالی انرژی باتری های روی – اکسید نقره، بالا بردن ظرفیت صفحات روی باتری است. به منظور بالا بردن ظرفیت صفحات روی می توان سطح ویژه پودر روی بکار رفته را بالا برد. تولید پودر به روش الکتروشیمیایی باعث ایجاد پودر با سطح ویژه بالا می شود. بدین منظوراز یک سیستم دو الکترودی، الکترود روی و الکترود نیکل، درون یک محلول قلیایی استفاده می شود. الکترود روی به قطب منفی منبع DC وصل می شود. با اعمال جریان الکترون ها از منبع وارد الکترود شده و باعث می شود که یون های روی موجود در محلول احیا شده و روی سطح الکترود قرار بگیرند. پودر تولیدی با این روش از سطح ویژه ی بالایی برخوردار است. به کاربردن مواد فعال به صورت پودری موجب افزایش سطح موثر و واکنش دهنده ی الکترود می شودکه به کاهش وزن باتری کمک می کند. علاوه بر این برای دست یابی به فعالیت شیمیایی بیش تر و پلاریزه شدن کم تر، بهتر است باتری در چگالی جریان کم تری کار کند. سطح موثر بیش تر باعث کاهش جریان عبوری از واحد سطح می شود. پودر روی الکترولیتی با مورفولوژی دندریتی سطح ویژه بیش تری فراهم می کند. پارامترهای مختلفی از جمله چگالی جریان اعمالی، غلظت زینکات، غلظت هیدروکسیدپتاسیم، دما و فاصله ی بین الکترود ها بر مورفولوژی و اندازه پودر تولیدی به این روش تاثیر دارند. در این پروژه تولید پودر به روش الکتروشیمیایی ازمحلول قلیایی زینکات روی، و بررسی تاثیر پارامترهای دما و فاصله ی بین الکترود ها بر مورفولوژی پودر تولیدی به این روش ، با استفاده از تصاویر SEM انجام شد. تاثیرات مورفولوژی پودرهای بکار رفته در ساخت الکترود روی بر عملکرد باتری های روی – اکسید نقره نیز توسط منحنی های دشارژ و آزمون های امپدانس متناوب، بررسی شد. در این پژوهش چگالی جریان اعمالی 2000 آمپر بر متر مربع، غلظت زینکات 1مولار و غلظت هیدروکسیدپتاسیم 8 مولار، به عنوان پارامترهای ثابت و دما و فاصله ی بین الکترودی به عنوان پارامترهای متغیر درنظرگرفته شد. پودر های تولیدی جمع آوری شده و سپس اسید شویی و خشک شد. تصاویر SEMگرفته شده از پودر ها نشان می دهد با افزایش دما تا دمای70 درجه سانتیگرادمورفولوژی پودر ها به سمت دندریتی شدن پیش می رود. این حالت با کاهش فاصله ی بین الکترودی نیز مشاهده می شود. با افزایش دما به محدوده ی دمایی 85-90 درجه سانتیگراد مورفولوژی پودر ها به سمت کلوخه ای شدن پیش می رود. منحنی های دشارژ نیز نشان می دهد با افزایش حالت دندریتی در مورفولوژی پودر و به دنبال آن افزایش سطح ویژه ی الکترود ها، عمردشارژ و سطح پتانسیل دشارژ بیش تر می شود. نتایج آزمون امپدانس الکتروشیمیایی نیز افزایش سطح واکنش و کاهش مقاومت انتقال بار را با افزایش حالت دندریتی در مورفولوژی پودر نشان می دهد. کلمات کلیدی سطح ویژه، دشارژ، الکترود روی، امپدانس متناوب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی