การทดสอบประสิทธิภาพทางไฟฟ้าเคมีของ LiSi/LiCl-KCl-MgO/FeS2 เซลล์เดี่ยวสำหรับต้นแบบแบตเตอรี่ความร้อน

บทคัดย่อ

แบตเตอรี่ความร้อน (Thermal Battery) ถูกออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อประยุกต์ใช้งานทางการทหารที่ต้องการความหนาแน่นเชิงกำลังสูง โดยอาศัยหลักการทางไฟฟ้าเคมี (Electrochemical) ซึ่งเป็นการเปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอน แบตเตอรี่ความร้อน (Thermal Battery) ถูกออกแบบมาให้ใช้ได้เพียงครั้งเดียว แต่สามารถเก็บได้เป็นระยะเวลานานโดยไม่เกิดการคายประจุ (Self-Discharge) ซึ่งองค์ประกอบที่สำคัญต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่คือปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์ระหว่างขั้วไฟฟ้า (Electrode) และอิเล็กโทรไลต์ (Electrolyte) นอกจากนั้นส่วนประกอบของเซลล์ในแบตเตอรี่ถือเป็นส่วนที่ต้องให้ความสำคัญ เนื่องจากความสามารถในการกักเก็บพลังงานขึ้นอยู่กับชนิดและสมบัติของวัสดุที่นำมาใช้ในการทำขั้วแคโทด แอโนด และอิเล็กโทรไลต์ ในงานวิจัยนี้เป็นการศึกษาประสิทธิภาพทางไฟฟ้าเคมี โดยการทดสอบแบ่งเป็น 3 ส่วน คือ Half Cell ของขั้วแอโนด (Anode) ซึ่งสังเคราะห์ด้วยสาร Li/Si, Half Cell ของขั้วแคโทด (Cathode) ซึ่งสังเคราะห์ด้วยสาร FeS2 เป็นหลัก และ Single Cell ซึ่งเป็นการประกอบขั้วแอโนด อิเล็กโทรไลต์ และขั้วแคโทดวางซ้อนกัน โดยนำไปทดสอบประสิทธิภาพทางไฟฟ้าเคมีด้วยเครื่องทดสอบ Charge-Discharge Test พบว่า มีค่าความต่างศักย์ (Voltage) ที่ขั้วแอโนดประมาณ 0.20 - 0.25 V ค่าความต่างศักย์ (Voltage) ที่ขั้วแคโทดประมาณ 1.6 - 1.8 V และมีความต่างศักย์ของเซลล์แบตเตอรี่ (Single Cell) 2.66 V