การประดิษฐ์วัสดุเส้นใยคาร์บอน โลหะออกไซด์ นาโนคอมโพสิทเพื่อประยุกต์ใช้ในสำหรับอุปกรณ์เก็บสะสมพลังงาน

บทคัดย่อ

การประดิษฐ์วัสดุเส้นใยคาร์บอน โลหะออกไซด์นาโนคอมโพสิตเพื่อประยุกต์ใช้ในสาหรับอุปกรณ์เก็บสะสมพลังงาน ธเนศ สินธุ์ประจิม และ นฤทธิ์ กล่อมพงษ์ บทคัดย่อ งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อประดิษฐ์เส้นใยโลหะออกไซด์คาร์บอนนาโนคอมโพสิตของคาร์บอนร่วมกับอนุภาคโลหะและ/หรือโลหะออกไซด์ในกลุ่ม ซิลเวอร์ แมงกานีส บิสมัท และเหล็ก (CNF@MOx , M= Ag, Mn, Bi and Fe) ด้วยเทคนิคอิเล็กโตรสปินนิง โดยใช้สารละลายโพลีอะคริโลไนไตรล์ (PAN) ร่วมกับสารตั้งต้นของโลหะที่ร้อยละ 10 20 และ 40 เทียบกับโพลีอะคริโลไนไตรล์โดยละลายในไดเมทิลฟอร์มาไมด์ (DMF) จากนั้นนาเส้นใยที่ได้ไปเผา (calcination) เพื่อให้เปลี่ยนเป็นเส้นใยโลหะออกไซด์คาร์บอนนาโนคอมโพสิตและวิเคราะห์สมบัติของสารตัวอย่างเพื่อศึกษาสัณฐานวิทยา เสถียรภาพทางความร้อน โครงสร้างเชิงผลึก สมบัติความพรุนและชนิดของคาร์บอน พร้อมทั้งศึกษาสถานะทางเคมีของอนุภาคนาโนคอมโพสิต พบว่า เส้นใยที่ประดิษฐ์ขึ้นมีขนาดเฉลี่ย 527 – 750 nm คอมโพสิตกับอนุภาคนาโนขนาดเฉลี่ย 6 – 21 nm เส้นใยที่ประดิษฐ์ขึ้นแสดงให้เห็นถึงสมบัติทางไฟฟ้าเคมีที่ดี เช่น CNF@Ag/Mn/Bi/Fe-40 ที่ความเข้มข้นสูงสุด ให้ค่าการเก็บประสูงสุด 200 F/g ที่สแกนเรท 2 mV/s ขณะที่ CNF@Ag/Mn/Bi/Fe-10 ที่มีความเข้มข้นต่าสุดมีเสถียรภาพการประจุซ้าสูงสุดคือมากกว่า 93% หลังจากการทดลอง 1500 รอบ ทุกตัวอย่างจะมีกลไกการเก็บประจุร่วมกันระหว่างการเก็บประจุแบบสองชั้น (double layer capacitance) และการเก็บประจุแบบซูโด (pseudocapacitance) ดังนั้นเส้นใยโลหะออกไซด์คาร์บอนนาโนคอมโพสิตที่ประดิษฐ์ขึ้นมีความเหมาะสมที่จะสามารถประยุกต์ใช้เป็นตัวเลือกในการสร้างเป็นขั้วไฟฟ้าของอุปกรณ์เก็บสะสมพลังงานต่อไป คาสาคัญ : เส้นใยโลหะออกไซด์คาร์บอนนาโนคอมโพสิต อุปกรณ์เก็บสะสมพลังงาน อิเล็กโทรสปินนิง สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการประมง มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย อ. สิเกา จ.ตรัง 92150

คำสำคัญ