ประสิทธิภาพตัวเก็บประจุยิ่งยวดของขั้วไฟฟ้าจากถ่านคาร์บอนที่ได้จากซังข้าวโพด
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ข้าวโพดเป็นพืชทางเศรษฐกิจที่สำคัญของประเทศ ทั้งในด้านบริโภคและอุตสาหกรรมอาหาร ซึ่งก่อให้เกิดสิ่งที่เหลือทิ้งได้แก่ซังข้าวโพด ซึ่งสามารถนำมาสังเคราะห์เป็นถ่านคาร์บอนที่มีรูพรุนสูง นำมาประดิษฐ์เป็นขั้วไฟฟ้าของตัวเก็บประจุยิ่งยวดได้ ในงานวิจัยนี้ได้ทำการเพิ่มประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุยิ่งยวดโดยการเติมคาร์บอนแบล็คในสัดส่วน 1:4 2:3 และ 1:1 บดด้วยเครื่องบดย่อยแบบลูกบอล เป็นเวลา 24 ชั่วโมง แล้วเคลือบเป็นฟิล์มคาร์บอนบนแผ่นอะลูมิเนียมด้วยเทคนิคสเปรย์ จะได้ขั้วไฟฟ้าของถ่านคาร์บอนจากซังข้าวโพด และที่ผสมกับคาร์บอนแบล็ค จากนั้นตรวจสอบพื้นผิวบนฟิล์มคาร์บอนที่ใช้ทำขั้วไฟฟ้าด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบ
ส่องกราด (SEM) พบว่า อนุภาคของคาร์บอนแบล็ค แทรกเข้าไปบนพื้นผิวของถ่านคาร์บอนจากซังข้าวโพด แล้วตรวจสอบหมู่ฟังก์ชันของขั้วไฟฟ้าด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรด (FT-IR) พบว่า สัดส่วน 2:3 มีค่าการดูดกลืนมากที่สุดที่พันธะ O-H stretch และ C-N stretch จากนั้นประกอบเป็นตัวเก็บประจุยิ่งยวดแบบเซลล์ทรงเหรียญ (coin cell) พบว่า ตัวเก็บประจุยิ่งยวดของถ่านคาร์บอนจากซังข้าวโพดสามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้ด้วยการเติมคาร์บอนแบล็คถึง 2.7 เท่า จึงเหมาะสมในการประดิษฐ์เป็นตัวเก็บประจุยิ่งยวดเพื่อใช้เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานต่อไป
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Dubey, P., Shrivastav, V., Maheshwari, P.H., Sundriyal, S. (2020). Recent advances in biomass derived activated carbon electrodes for hybrid electrochemical capacitor applications: Challenges and opportunities, Carbon, 170, 1-29.
Li, Y., Zhao, Z., Zhang, J., Chen, Z., Liu, X., Wang, K., Sobolev, A.V., Savilov, S.V., Chen, M. (2024). High pseudocapacitance electrode enabled by heterovalent doping and surface coating for rapid charge storage, Surface and Coatings Technology, 476, 130169.
Liu, D., Wang, Y., Jia, B., Wei, J., Liu, C., Zhu, J., Tang, S., Wu, Z., Chen, G. (2020). Microwave-assisted hydrothermal preparation of corn straw hydrochar as supercapacitor electrode materials, ACS Omega, 5, 26084−26093.
Sahin, M.E., Blaabjerg, F., Sangwongwanich, A. (2020). A review on supercapacitor materials and developments, Turkish Journal of Materials, 5(2), 10-24.
Say, M.G., Brooke, R., Edberg, J., Grimoldi, A., Belaineh, D., Engquist, I., Berggren, M. (2020). Spray-coated paper supercapacitors, npj Flexible Electronics, 4(14), 1-7.
Wang, Q., Zhou, M., Zhang, Y., Liu, M., Xiong, W., Liu, S. (2018). Large surface area porous carbon materials synthesized by direct carbonization of banana peel and citrate salts for use as high-performance supercapacitors, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 29, 4294–4300.
Xiong, W., Liu, M., Gan, L., Lv, Y., Yang, L, Yang, L. Xu, Z., Hao, Z., Liu, H., and Chen, L. (2011). A novel synthesis of mesoporous carbon microspheres for supercapacitor electrodes, Journal of Power Sources, 196, 10461-10464.
Xu, M., Huang, Q., Lu, J., Niu, J. (2021). Green synthesis of high-performance supercapacitor electrode materials from agricultural corncob waste by mild potassium hydroxide soaking and a one-step carbonization, Industrial Crops and Products, 161, 113215.
