نام پژوهشگر: ذکراله طاهری

مطالعه ی امکان استفاده از الکترود گازی نفوذی در باتری های روی - هوا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده علوم پایه 1391
  ذکراله طاهری   محمد صفی رحمانی فر

امروزه ساخت باتری ها بعنوان یکی ازمنابع تولید و ذخیره انرژی الکتریکی دارای اهمیت می باشند. باتری ها ی فلز – هوا نیز با قابلیت هایی که دارند مورد توجه قرار گرفته اند. در این میان باتری های روی – هوا اهمیت بیشتری دارد. یکی از بخش های مهم در باتری روی- هوا کاتد هوا می باشد. اهداف این پایان نامه بررسی امکان استفاده از الکترود گازی نفوذی در باتری روی هوا و نیز یافتن کاتالیست مناسب برای واکنش مورد نظر می باشد. در این نوع از کاتدها واکنش کاهش اکسیژن در محیط قلیایی انجام می گیرد. خوشبختانه واکنش کاهش اکسیژن در محیط قلیایی سرعت بالایی دارد و ما را از مصرف کاتالیست های گران قیمت مانند پلاتین بی نیاز می کند . فعالیت انجام شده در این پایان نامه شامل سه بخش می باشد.بخش اول تهیه نانو ذرات منگنز دی اکسید است در این مرحله با استفاده از یک واکنش شیمیایی منگنز دی اکسید تهیه و با کنترل شرایط از رشد ذرات جلوگیری شد . در مرحله بعد الکترودهای گازی نفوذی با استفاده از کاتالیست های منگنز دی اکسید، نانو ذرات منگنز دی اکسید و پودر نیکل ساخته و بهینه شد و بررسی های الکتروشیمیایی روی آنها انجام گرفت و درصد جرمی کاتالیست ها بهینه شد. در نهایت چند نمونه آزمایشگاهی از باتری روی هوا ساخته و با استفاده از کرنو پتانسیومتری ظرفیت باطری ها اندازه گیری شد و امکان استفاده از الکترود گازی نفوذی و اثر کاتالست های انتخاب شده بر کارایی باتری روی هوا مورد مطالعه قرارگرفت. بطور مختصر می توان به برخی نتایج اشاره کرد.با استفاده تکنیک های پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی به ترتیب ماهیت و اندازه نانوذرات منگنز دی اکسید مشخص شد.در روشهای الکتروشیمی الکترودهایی که از منگنز دی اکسید تجاری استفاده شده کارایی بهتری از خود نشان داد . آزمایشهای انجام شده روی باتری ها هم کارایی بهتر کاتالیست منگنز دی اکسید تجاری را تایید کرد.