18792

۱۸۷۹۲

طراحي وبهينه سازي ساخت نمونه آزمايشگاهي باتري جرياني سرب اسيدي با الكترودهاي بر پايه نانو ساختارهاي پلي آنيليني

كارشناسي ارشد

علوم و فناوري نانو - نانو شيمي

آذر ماه ۱۳۹۶

دكتر سيد مرتضي موسوي خوشدل

شيمي

چكيده باتري هاي جرياني اكسايش كاهشي سرب - اسيدي به دليل چگالي انرژي بالا ، هزينه كم ساخت و به كار گيري ، واكنشها و مواد بي خطر ، كارآيي نسبتا بالا و .... به عنوان يكي از انتخاب هاي مناسب آينده براي ذخيره سازي انرژي الكتريكي در مقياس بزرگ و متوسط در نظر گرفته شده است . در اين پايان نامه يك نمونه از اين باتري طراحي و ساخته شده است . بدين منظور طراحي فني رايانه اي صورت گرفته و پس از اصلاحات انجام شده ، ماشين كاري و ساخته شد . سپس به منظور آزمايش عملكرد ، از الكترودهاي مختلفي نظير استيل ، گرافيت ، و نانولايه پلي آنيلين بر روي گرافيت استفاده شد . نتايج به دست آمده براي اولين كار صورت گرفته در اين حوزه اميداركننده بود . از آنجاييكه تمركز اين كار روي طراحي و ساخت نمونه آزمايشگاهي بوده ، الكتروليت به كار رفته محلول 7/. مولار سرب متان سولفانات و يك مولار متان سولفونيك اسيد بدون افزودن هيچ افزودني معمول ديگر بوده است . به دليل محدوديت هاي دستگاهي صرفا دو سيكل شارژ و دشارژ صورت گرفت . نتايج راندمان حاصل در سيكل دوم ، براي الكترود استيل مقدار 08 % ، الكترود گرافيت 77 % و براي الكترود گرافيت پوشش داده شده توسط نانولايه پلي آنيلين 57 % به دست آمد . در ادامه با تغييراتي در طراحي ساختار سل براي غلبه بر مشكل ريزش ماده الكترودي سرب دي اكسيد ، سل جديدي ساخته شد . متاسفانه به دليل عدم امكان تهيه توري نيكل باذ مش مورد نظر ، امكان آزمايش اين طراحي ميسر نشد . واژه هاي كليدي: باتري هاي جرياني اكسايشي كاهشي – باتري سرب / اسيدي - ذخيره سازي انرژي الكتريكي - نانو لايه پلي آنيلين

1397/02/19

5/6/2018 12:00:00 AM

Abstract: Lead-acid reduction oxidation batteries due to high energy density, low cost of construction and use, reactions and hazardous materials, relatively high efficiency and .... As one of the most suitable future for storing electrical energy in large dimensions and Medium is considered. In this dissertation, an example of this battery is designed and built. For this purpose, the technical design of the computer was carried out and after the corrections, the machinations were made. Then, in order to test the performance, various electrodes such as steel, graphite and poly (aniline) nanotubes were used on graphite. The results for the first time in this area were promising. Since the focus of this work is on designing and manufacturing a laboratory sample, the electrolyte used solution is 7 /. Mol lead methane sulfanate and one mole of methanesulfonic acid without adding any other common additive. Because of the limitations of the device, only two cycles of charging and discharging were performed. The results of the second cycle were obtained for 80% electrode electrodes, 75% graphite electrodes and for graphite electrodes coated with 35% nanotube polyethylene. Subsequently, changes were made to the design of the cell structure to overcome the problem of pouring lead oxide electrodes. Unfortunately, it was not possible to test this design due to the impossibility of providing a mesh of nickel mesh. Keywords: Reduction / Oxidation flow batteries - Lead / Acid battery - Poly Aniline Nano Layer