Skip to main content
SUPERVISOR
Mohmmad ali Golozar,Kaivan Raissi,Ahmad Saatchi
محمدعلي گلعذار (استاد راهنما) کيوان رئيسي (استاد مشاور) احمد ساعت چي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Hejabi kazhghouneh
علي حجابي 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
کيده يکي از فاکتور هاي مهم در بهبود کارايي و افزايش چگالي انرژي باتري هاي روي – اکسيد نقره، بالا بردن ظرفيت صفحات روي باتري است. به منظور بالا بردن ظرفيت صفحات روي مي توان سطح ويژه پودر روي بکار رفته را بالا برد. توليد پودر به روش الکتروشيميايي باعث ايجاد پودر با سطح ويژه بالا مي شود. بدين منظوراز يک سيستم دو الکترودي، الکترود روي و الکترود نيکل، درون يک محلول قليايي استفاده مي شود. الکترود روي به قطب منفي منبع DC وصل مي شود. با اعمال جريان الکترون ها از منبع وارد الکترود شده و باعث مي شود که يون هاي روي موجود در محلول احيا شده و روي سطح الکترود قرار بگيرند. پودر توليدي با اين روش از سطح ويژه ي بالايي برخوردار است. به کاربردن مواد فعال به صورت پودري موجب افزايش سطح موثر و واکنش دهنده ي الکترود مي شودکه به کاهش وزن باتري کمک مي کند. علاوه بر اين براي دست يابي به فعاليت شيميايي بيش تر و پلاريزه شدن کم تر، بهتر است باتري در چگالي جريان کم تري کار کند. سطح موثر بيش تر باعث کاهش جريان عبوري از واحد سطح مي شود. پودر روي الکتروليتي با مورفولوژي دندريتي سطح ويژه بيش تري فراهم مي کند. پارامترهاي مختلفي از جمله چگالي جريان اعمالي، غلظت زينکات، غلظت هيدروکسيدپتاسيم، دما و فاصله ي بين الکترود ها بر مورفولوژي و اندازه پودر توليدي به اين روش تاثير دارند. در اين پروژه توليد پودر به روش الکتروشيميايي ازمحلول قليايي زينکات روي، و بررسي تاثير پارامترهاي دما و فاصله ي بين الکترود ها بر مورفولوژي پودر توليدي به اين روش ، با استفاده از تصاوير SEM انجام شد. تاثيرات مورفولوژي پودرهاي بکار رفته در ساخت الکترود روي بر عملکرد باتري هاي روي – اکسيد نقره نيز توسط منحني هاي دشارژ و آزمون هاي امپدانس متناوب، بررسي شد. در اين پژوهش چگالي جريان اعمالي 2000 آمپر بر متر مربع، غلظت زينکات 1مولار و غلظت هيدروکسيدپتاسيم 8 مولار، به عنوان پارامترهاي ثابت و دما و فاصله ي بين الکترودي به عنوان پارامترهاي متغير درنظرگرفته شد. پودر هاي توليدي جمع آوري شده و سپس اسيد شويي و خشک شد. تصاوير SEMگرفته شده از پودر ها نشان مي دهد با افزايش دما تا دماي70 درجه سانتيگرادمورفولوژي پودر ها به سمت دندريتي شدن پيش مي رود. اين حالت با کاهش فاصله ي بين الکترودي نيز مشاهده مي شود. با افزايش دما به محدوده ي دمايي 85-90 درجه سانتيگراد مورفولوژي پودر ها به سمت کلوخه اي شدن پيش مي رود. منحني هاي دشارژ نيز نشان مي دهد با افزايش حالت دندريتي در مورفولوژي پودر و به دنبال آن افزايش سطح ويژه ي الکترود ها، عمردشارژ و سطح پتانسيل دشارژ بيش تر مي شود. نتايج آزمون امپدانس الکتروشيميايي نيز افزايش سطح واکنش و کاهش مقاومت انتقال بار را با افزايش حالت دندريتي در مورفولوژي پودر نشان مي دهد. کلمات کليدي سطح ويژه، دشارژ، الکترود روي، امپدانس متناوب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی