​182083

2566

โครงการวิจัยเดี่ยว

ประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุยิ่งยวดจากถ่านกัมมันต์ของเมล็ดและเปลือกฝักมะขาม

Efficiency of Supercapacitor with Activated Carbon from Tamarind seed and fruit shell

1. อาจารย์ศานิตย์ สุวรรณวงศ์ (หัวหน้าโครงการ)

คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

จังหวัดเพชรบูรณ์เป็นจังหวัดที่มีมะขามหวานเป็นผลไม้ทางเศรษฐกิจที่สำคัญ แต่ด้วยเศษที่เหลือจากการรับประทานเนื้อมะขามคือเมล็ดและเปลือกฝักมะขามนั้น ซึ่งเมล็ดและเปลือกฝักมะขามสามารถนำมาสังเคราะห์เป็นถ่านกัมมันต์ที่มีประโยชน์ในด้านแหล่งกักเก็บพลังงานและใช้ทำขั้วไฟฟ้าของตัวเก็บประจุยิ่งยวด ในงานวิจัยนี้ได้เพิ่มประสิทธิภาพของถ่านกัมมันต์จากเมล็ดและเปลือกฝักมะขามด้วยการผสมกับคาร์บอนแบล็คในสัดส่วนโดยน้ำหนักดังนี้ 1:4 2:3 1:1 3:2 และ 4:1 ด้วยเครื่องบดแบบลูกบอล (ball mill) จากนั้นนำไปเคลือบบนแผ่นอะลูมิเนียมฟอยล์ เพื่อใช้เป็นขั้วไฟฟ้าของตัวเก็บประจุยิ่งยวด แล้วประกอบเป็นตัวเก็บประจุยิ่งยวดแบบ coin cell
 
ในการตรวจสอบโครงสร้างผลึกของถ่านกัมมันต์ที่สังเคราะห์แล้วด้วยเทคนิค XRD พบโครงสร้างของคาร์บอน จากนั้นตรวจสอบขนาดรูพรุนและพื้นที่ผิวด้วยเครื่องวิเคราะห์ BET พบว่า ถ่านกัมมันต์จากเมล็ดมะขามมีขนาดรูพรุนที่เล็กกว่าเปลือกฝักมะขาม แต่ถ่านกัมมันต์จากเมล็ดมะขามมีพื้นที่ผิวสูงกว่าเปลือกฝักมะขามเป็นอย่างมาก ซึ่งสอดคล้องกับภาพถ่าย SEM จะเห็นได้คาร์บอนแบล็คยึดเกาะกับถ่านกัมมันต์จากเมล็ดมะขามได้ดีกว่าถ่านกัมมันต์จากเปลือกฝักมะขาม เนื่องจากถ่านกัมมันต์จากเมล็ดมะขามมีพื้นที่ผิวสูงกว่าเปลือกฝักมะขาม เมื่อตรวจสอบหมู่ฟังก์ชันด้วยเทคนิค FT-IR พบว่า มีพันธะ O-H stretch ในสัดส่วนของเมล็ดมะขามผสมกับคาร์บอนแบล็ค 2:3 มีการดูดกลืนน้อยที่สุด ซึ่งเมื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพแล้ว พบว่า มีค่าความหนาแน่นของพลังงาน และค่าความจุไฟฟ้าจำเพาะสูงกว่าคาร์บอนแบล็ค และถ่านกัมมันต์จากเปลือกฝักมะขาม ดังนั้น ตัวเก็บประจุยิ่งยวดของถ่านกัมมันต์จากเมล็ดมะขามที่ผสมคาร์บอนแบล็คทำให้มีประสิทธิภาพสูงสุด





Phetchabun Province has sweet tamarind which is an important economic fruit. The residue left from eating the tamarind are the seeds and the fruit shell. It can be synthesized into activated carbon that is useful in energy storage and supercapacitor electrodes. In this research, the efficiency of activated carbon from tamarind seeds and fruit shells was increased by mixing with carbon black in the following proportions by weight: 1:4, 2:3, 1:1, 3:2, and 4:1 using a ball mill. Then it is coated onto aluminum foil. To be used as the electrodes of the supercapacitor and then assembled into a coin cell supercapacitor.
 
In examining the pore size and surface area were examined using the BET technique found that the tamarind seed activated carbon had a smaller pore size than the fruit shell. The tamarind seed has a much higher surface area than the fruit shell, which is consistent with the SEM images. Carbon black adheres better to activated carbon from tamarind seeds than to fruit shell. This is activated carbon from tamarind seeds has a higher surface area than fruit shell. The functional groups were then examined using the FT-IR technique found that the O-H stretch bond of supercapacitors from tamarind seeds mixed with carbon black at a ratio of 2:3 had the least absorption. Analysis of the efficiency of the supercapacitor found that it has a specific energy density value and the specific capacitance is higher than carbon black and tamarind fruit shells. Therefore, the supercapacitor of tamarind seed activated carbon mixed with carbon black achieves maximum efficiency.

ตัวเก็บประจุยิ่งยวด,ถ่านกัมมันต์,คาร์บอนแบล็ค,มะขาม,supercapacitor,activated carbon,carbon black,tamarind

ดาวน์โหลด เปิด : 8 ครั้ง

ดาวน์โหลด เปิด : 18 ครั้ง:

97 ครั้ง