بررسی پارامتر های موثر بر تولید پودر روی الکترولیتی و تاثیر آن بر عملکرد باتری روی - اکسیدنقره با توجه به منحنی های دشارژ و آزمون امپدانس الکتروشیمیایی

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