การพัฒนาเเกรฟีนเป็นอิเล็กโทรดในซุปเปอร์คาปาซิเตอร์

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ธัญญ์รภัสร์ โพธิ์เพชร, ฉัตรธิดา สอพิมาย

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ยุทธพงศ์ เพียรโรจน์, มนตรี เลื่องชวนนท์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมอ.วิทยานุสรณ์ สุราษฎร์ธานี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ระบบกักเก็บพลังงานกำลังถูกพัฒนาให้เป็นส่วนหนึ่งของชีวิตที่ขาดไม่ได้ เช่น แบตเตอรี แต่วัสดุที่นำมาใช้เป็นส่วนประกอบของอิเล็กโทรดในปัจจุบันมีส่วนประกอบของลิเทียม โคบอลต์ นิกเกิลและแคดเมียม ซึ่งเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมทำให้ยากต่อการกำจัด แกรฟีนเป็นวัสดุที่มีค่าการนำไฟฟ้าและค่าการนำความร้อนที่สูง มีต้นทุนถูก มีความสเถียร พื้นที่ผิวกว้างทำให้อิเล็กตรอนเข้าถึงพื้นที่ผิวทั้งสองได้ง่าย และมีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบซึ่งไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมทำให้ง่ายต่อการกำจัด จึงมีแนวคิดในการนำแกรฟีนมาพัฒนาเป็นอิเล็กโทรดเพื่อใช้ใน ตัวเก็บประจุยิ่งยวด (Supercapacitor) โดยโครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ศึกษาขั้นตอนการเตรียมแกรฟีนสำหรับใช้เป็นอิเล็กโทรดในตัวเก็บประจุยิ่งยวด โดยนำแผ่นแกรไฟต์จุ่มลงในกรดซัลฟิวริกที่มีความเข้มข้น 30% 50% และ90% โดยปริมาตรต่อปริมาตร ด้วยวิธี Electrolysis และเชื่อมแผ่นแกรไฟต์เข้ากับแหล่งจ่ายไฟกระแสตรง กำหนดให้ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าคือ 1.5 2.0 และ2.5 โวลต์ และกำหนดระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้าคือ 3 4 และ5 เซนติเมตร เมื่ออนุภาคของแกรไฟต์หลุดออกมา จะนำไปเจือจางด้วยน้ำกลั่นเพื่อปรับ pH และเหวี่ยงด้วยเครื่อง Centrifuges เพื่อแยกอนุภาคขนาดเล็กของแกรฟีนออกมา 2) ทดสอบคุณสมบัติความสามารถในการเป็นอิเล็กโทรด ด้วยการนำแกรฟีนทดสอบค่าการนำไฟฟ้า Conductivity และวัดค่า Impedance 3) ศึกษาปัจจัยที่ใช้ในการสังเคราะห์แกรฟีนเพื่อใช้เป็นอิเล็กโทรดในตัวเก็บประจุยิ่งยวด