ارزیابی نقش کربن در مقاومت پلاریزاسیون الکترودهای نقره‌ی مورد استفاده در پیل‌های روی- اکسید نقره

نویسنده

Materials and Metallurgical Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran

چکیده

باتری‌های روی - اکسید نقره از اجزایی نظیر الکترود منفی (صفحات روی)، الکترود مثبت (صفحات نقره)، جداکننده (سلولزی، سلوفاتی، پنبه‌ای) و الکترولیت (هیدروکسید پتاسیم) ساخته شده‌اند. لذا چگونگی عملکرد این باتری‌ها به چگونگی عملکرد عوامل ذکر شده بستگی دارد. در این پژوهش، اثر میزان کربن بر مقاومت پلاریزاسیون الکترودهای نقره در محیط هیدروکسید پتاسیم باتری‌های روی - اکسید نقره مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا سه الکترود نقره (پلیت مثبت) حاوی 5، 10 و 15 درصد وزنی پودر کربن تهیه گردید. سپس هر سه الکترود اکسید نقره در در دمای C°500 به مدت 13 دقیقه تحت عملیات سینترینگ قرار گرفتند. برای بررسی مقاومت پلاریزاسیون الکترودها از روش‌های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول KOH%4/1 استفاده شد. برای بررسی ریزساختار الکترودها و آنالیز نقطه‌ای آنها از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. نتایج آزمایش‌های الکتروشیمیایی نشان داد که با افزایش میزان کربن، مقاومت پلاریزاسیون الکترودهای نقره در محیط هیدروکسید پتاسیم کاهش می‌یابد. براساس مشاهدات تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، با افزایش میزان کربن، میزان و اندازه تخلخل‌ها در الکترودهای نقره افزایش می‌یابد. همچنین نتایج آنالیز نقطه‌ای دلالت بر کاهش کربن و اکسیژن با افزایش میزان کربن الکترودها داشتند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation the Role of Carbon in the Polarization Resistance of Silver Electrodes Used in the Silver Oxide-Zinc Cells

چکیده [English]

Zinc - silver oxide batteries from components such as the negative electrode (zinc plates), the positive electrode (silver plates), separators (cellulose, slufaty, cotton), electrolytes (potassium hydroxide) were maded. Therefore, the performance of this batteries depends to the performance of the mentioned factors. In this study, effects of carbon content on the polarization resistance of silver electrodes in the KOH environment of zinc - silver oxide batteries was investigated. For this purpose, initially three Ag electrodes (positive plate) containing 5, 10 and 15 wt. % carbon powder was prepared. Then, all three silver electrodes were sintered at temperature 500°C for 13 minutes. Potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy methods were used in the 1.4% KOH solution to evaluate the polarization resistance of Ag electrodes. Scanning electron microscopy was used to examine the microstructure of electrodes and point analysing. Electrochemical tests results showed that with increasing carbon content, polarization resistance of silver electrodes reduced in the KOH. SEM images were showed that with increasing carbon content, the amount and size of pores increased in the electrodes. Also, point analysis results has implies on reduce in the amount of carbon and oxygen, with the increasing of carbon content in electrodes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Silver Oxide -Zinc Batteries
  • Carbon
  • Polarization Resistance
  • Silver Electrode
  • KOH Environment