ตัวเก็บประจุยิ่งยวดสำหรับจ่ายไฟกระชากจากใบต้นก้ามปูและเปลือกถั่วลิสง

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

รังสิมา ฐานะ, สุพิชฌาย์ จิระเจริญวงศ์ษา

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

สุชาดา ฉายสกุล, วิภาวี ศรีหานนท์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ลพบุรี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2563

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

บทคัดย่อ

โครงงานเรื่อง ตัวเก็บประจุยิ่งยวดสำหรับจ่ายไฟกระชากจากใบต้นก้ามปู มีวัตถุประสงค์เพื่อประดิษฐ์อุปกรณ์ที่สามารถช่วยชะลอการเสื่อมสภาพที่รวดเร็วของแบตเตอรี่ซึ่งมีข้อเสียคือไม่สามารถปลดปล่อยกระแสไฟฟ้าหรือชาร์จไฟอย่างรวดเร็วได้ และการจ่ายกระแสไฟที่สูงจะทำให้แบตเตอรี่เกิดการเสื่อมสภาพ อีกทั้งต้นทุนและการเปลี่ยนแบตเตอรี่ยังมีราคาสูง แต่ทางออกของปัญหานี้คือการใช้ “ตัวเก็บประจุยิ่งยวด” ที่สามารถจ่ายกระแสไฟได้ภายในระยะเวลาอันสั้น ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ด้วย “ตัวเก็บประจุยิ่งยวดสามารถเก็บพลังงานได้เหมือนแบตเตอรี่ แต่เก็บได้ไวกว่า ใช้เวลาสั้นกว่า และคายพลังงานได้เร็วกว่า และเพื่อศึกษาประโยชน์ของวัตถุดิบที่เป็นวัสดุธรรมชาติซึ่งพบได้ง่ายและเหลือทิ้งจำนวนมาก ในการศึกษาได้นำใบต้นก้ามปู(Monkey Pod Tree)ที่มีไนโตรเจนและนำเปลือกถั่วลิสงที่มีลิกนินซึ่งมีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ นำมาสกัดแล้วหาอัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างใบต้นก้ามปูและลิกนินจนได้วัสดุที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงสุดและมีไนโตรเจนเหมาะสม แล้วนำไปผลิตให้อยู่ในรูปสารละลายเคลือบลงบนแผ่นอลูมิเนียม กลายเป็นขั้วไฟฟ้า 1 ขั้ว ได้แก่ ขั้วแอโนด (Anode) คือ ขั้วที่เกิดออกซิเดชัน แล้วประกบด้วยแผ่นอะลูมิเนียมอีกแผ่นที่ปาดสารละลายเดียวกันลงไป กลายเป็นไฟฟ้าอีก 1 ขั้ว ได้แก่ ขั้วแคโทด (Cathode) คือ ขั้วที่เกิดรีดักชัน แต่มีฉนวนไฟฟ้ากั้นกลางระหว่างทั้งสองแผ่นเพื่อป้องกันการช็อต นำแผ่นอลูมิเนียมที่เคลือบสารละลายข้างต้นมาพับซ้อนกันเป็นชั้น ๆ จนได้ตัวเก็บประจุยิ่งยวดแบบซอง (pouch cell)