| Authors | فاطمه استادیان بیدگلی,فرشاد بوربور اژدری,فرشته عباسی |
|---|
| Journal | Applied Chemistry Today |
|---|
| IF | ثبت نشده |
|---|
| Paper Type | Full Paper |
|---|
| Published At | 1348/10/11 |
|---|
| Journal Grade | Scientific - research |
|---|
| Journal Type | Electronic |
|---|
| Journal Country | Iran, Islamic Republic Of |
|---|
| Journal Index | ISC |
|---|
| Keywords | کاتد آمونیوم وانادات, الکترولیت, جداکننده, باتری روی, یون, طول عمر چرخه‌ای |
|---|
Abstract
عملکرد الکتروشیمیایی باتری‌های آبی روی-یون به‌طور مستقیم تحت تأثیر ویژگی‌های اجزای تشکیل‌دهنده آن‌ها و برهم‌کنش‌های میان این اجزا قرار دارد. در این پژوهش، یک کاتد NH4V4O10 با ساختار مونوکلینیک و گروه فضایی C2/m سنتز شد و اثرات هم‌زمان روش آماده‌سازی دوغاب الکترود، ضخامت جداکننده و نوع الکترولیت بر عملکرد الکتروشیمیایی آن، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که آسیاب کردن مواد فعال پیش از تهیه دوغاب، با ایجاد ساختاری یکنواخت‌تر در الکترود، افت ظرفیت را به‌طور مؤثری کاهش می‌دهد. همچنین، افزایش ضخامت جداکننده از 0.142 به 0.276 میلی‌متر موجب بهبود قابل‌توجه پایداری چرخه‌ای سلول شد که این امر به بهبود انتقال یون‌ها و کاهش واکنش‌های جانبی نامطلوب نسبت داده می‌شود. بررسی اثر نوع الکترولیت نیز نشان داد که الکترولیت 1 مولار Zn(OTf)2 در مقایسه با الکترولیت متداول 1 مولار ZnSO4 عملکرد الکتروشیمیایی بهتری ارائه می‌دهد، زیرا ضمن مهار تشکیل محصولات جانبی ناخواسته، مقاومت انتقال بار را به‌طور چشمگیری از 520 اهم به 1.23 اهم کاهش می‌دهد. تحت شرایط بهینه، سلول مونتاژشده ظرفیت دشارژ اولیه 167 میلی‌آمپرساعت بر گرم را در چگالی جریان 0.1 آمپر بر گرم ارائه کرد و پایداری مناسبی را طی 225 چرخه حفظ نمود. این یافته‌ها نشان می‌دهند که فرآیند آماده‌سازی الکترود، طراحی جداکننده و انتخاب الکترولیت نقش تعیین‌کننده‌ای در بهبود پایداری ساختاری و تسریع سینتیک واکنش‌ها در باتری‌های آبی روی-یون مبتنی بر NH4V4O10 ایفا می‌کنند و می‌توانند به‌عنوان راهکارهای عملی برای توسعه سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی روی-یون با عملکرد بالا مورد استفاده قرار گیرند.
