การพัฒนาขั้วไฟฟ้าของตัวเก็บประจุยิ่งยวดจากเส้นใยเซลลูโลสต้นกล้วยน้ำว้า

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

อติวิชญ์ วิชิตตระกูลถาวร

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

จันทร์จิรา ชัยอินทรีอาจ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมงฟอร์ตวิทยาลัย แผนกมัธยม

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

พลังงานไฟฟ้ามีความจำเป็นต่อการดำรงชีวิต การกักเก็บพลังงานจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง โครงงานนี้เป็นการศึกษาวัสดุคาร์บอนที่มีรูพรุนจากเส้นใยเซลลูโลสต้นกล้วยน้ำว้าเพื่อใช้เป็นขั้วแอโนดสำหรับตัวเก็บประจุยิ่งยวด การทดลองประกอบด้วย 3 ขั้นตอน ได้แก่ 1) การเตรียมกาบกล้วยน้ำว้าโดยการกระตุ้นด้วยแอมโมเนียมโพลิฟอสเฟตในอัตราส่วน 1:0.2 1:0.4 และ 1:0.6 เพื่อปรับโครงสร้างคาร์บอนที่มีรูพรุน 2) การวิเคราะห์สมบัติของคาร์บอนรูพรุน 3)การศึกษาประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของวัสดุคาร์บอนที่มีรูพรุน

ผลการทดลองสรุปได้ว่า ปริมาตรรูพรุนและ %Mesopore ของวัสดุคาร์บอนรูพรุนที่กระตุ้นด้วยแอมโมเนียมพอลิฟอสเฟตในอัตราส่วน 1:0.4 มีค่ามากที่สุดเท่ากับ 0.127 cm3/g และร้อยละ 85.5 ตามลำดับ โดยอัตราส่วน 1:0.4 มีปริมาณคาร์บอนเพิ่มหลังจากผ่านกระบวนการคาร์บอนไนเซชั่นจากร้อยละ 67.32 เป็นร้อยละ 82.36 การเตรียมสารละลายหมึกคาร์บอนพบว่าการใช้วัสดุคาร์บอนรูพรุนปริมาณ 10 mg สำหรับชุบเคลือบแผ่นอะลูมิเนียมที่ทำการอโนไดซ์ มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าของขั้วแอโนดและคุณสมบัติของวัสดุคาร์บอนที่ดีที่สุด ใช้เวลาในการอัดประจุไฟฟ้าเพื่อให้เข้าใกล้ค่า 0.632V โดยใช้เวลาเท่ากับ 24.34 วินาที ซึ่งแสดงถึงความสามารถในการกักเก็บประจุที่ดีที่สุดเมื่อเทียบกับอัตราส่วนน้ำหนักอื่นๆ และมีประสิทธิภาพในการกักเก็บประจุไฟฟ้าใกล้เคียงกับขั้วไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ จึงมีความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้คาร์บอนรูพรุนจากเส้นใยเซลลูโลสของต้นกล้วยน้ำว้าเพื่อเป็นวัสดุขั้วไฟฟ้าของตัวเก็บประจุยิ่งยวดต่อไป