วัสดุชนิดใหม่ทีี่ใช้เป็นขั่วสําหรับแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออน

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ศิวกรกฤษฏิ์ คุ้มสุวรรณ, ศิขชนม์ คําขาว

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

เจตนิพิฐ แท่นทอง

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนศรีสะเกษวิทยาลัย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

งานวิจัยนี้ศึกษาเกี่ยวกับแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออน ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานรูปแบบใหม่ที่ได้รับความสนใจ เพราะราคาถูก ปลอดภัย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติของวัสดุชนิดใหม่ที่นำมาใช้ทำขั้วไฟฟ้าสำหรับแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนแบบชาร์จไฟได้ เพื่อแก้ปัญหาความไม่เสถียรของวัสดุที่ใช้ทำขั้วแคโทดของแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนในปัจจุบัน โดยจัดทำขั้วอิเล็กโทรดแบบคอมโพสิตซึ่งใช้อัตราส่วนผสมโดยมวลของสาร 3 ชนิด ระหว่างสารทำปฏิกิริยา (Active material)/ผงคาร์บอน (Carbon black)/สารยึดเกาะ (Binder) ศึกษาที่อัตราส่วนร้อยละ 80:10:10 ซึ่งสารทำปฏิกิริยาที่ใช้คือ แมงกานีสไดออกไซด์ (MnO₂) ที่มีโครงสร้างผลึกแบบเดลต้าและแบบเกมมาเป็นสารมาตรฐาน และแมงกานีสซัลไฟต์ (MnS) เป็นสารชนิดใหม่ที่ศึกษา โดยจะศึกษาและเปรียบเทียบประสิทธิภาพของเซลล์แบตเตอรี่ ค่าความจุจำเพาะของการกักเก็บพลังงาน จำนวนรอบการอัดประจุ (charge) และคายประจุ (discharge) สูงสุดของแบตเตอรี่ที่ยังคงมีความเสถียร การศึกษาจะทำโดยการประกอบเป็นเซลล์แบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนอย่างง่ายแล้วนำไปทดสอบและวิเคราะห์ประสิทธิภาพโดยใช้เครื่อง Battery Performance Analyzer ผลการศึกษาพบว่าค่าความสามารถในการเก็บประจุของแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนที่ใช้แมงกานีสซัลไฟด์ (MnS) เป็นสารทำปฏิกิริยามีค่าสูงที่สุด โดยอยู่ที่ประมาณ 139 mAh/g และสามารถรักษาอัตราค่าความจุของการกักเก็บพลังงานได้อย่างมีเสถียรภาพทางไฟฟ้าได้ดีที่สุดโดยยังคงค่าประสิทธิภาพการชาร์จได้ถึงร้อยละ 94.42