จินฮยอบ ฮัน

ภาควิชาวิศวกรรมพลังงาน

(วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแบตเตอรี่)

บัณฑิตวิทยาลัยของ UNIST

2019

2.2 รายละเอียดการทดลอง

2.2.1 การเตรียมอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง

nasicon (na3zr2si2po12) ถูกใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งเพื่อแยกแคโทดน้ำทะเลออกจากแอโนด. NASICON ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยปฏิกิริยาโซลิดสเตตจากการศึกษาก่อนหน้านี้ 38, 75, 76. โดยสังเขป , สารตั้งต้นของผง na3po4· 12h2o, sio2, และ zro2 (aldrich) ถูกผสมอย่างสม่ำเสมอโดยใช้ ดาวเคราะห์ โรงงานลูกบอล (เซียะเหมิน tmaxcn อิงค์.) และเผาที่ 400° C และ 1,100° C ในอากาศแวดล้อม. ผงที่เผาแล้วถูกบดและอัดแกนเดียวให้เป็นเม็ดที่ 7 mpa. เม็ดถูกเผาที่ 1,230° C เป็นเวลา 10 ชั่วโมงในอากาศแวดล้อม. เส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของเยื่อ NASICON สุดท้ายคือ 16 มม. และ 1.0 มม., ตามลำดับ, และความหนาแน่นที่วัดได้ประมาณ 3.07 g cm-3 (~94% ของค่าตามทฤษฎี)

2.2.2 การประกอบช่องขั้วบวกแบบเหรียญ

เซลล์แบบเหรียญของน้ำทะเลถูกประกอบขึ้นโดยขั้นตอนต่อไปนี้. สำหรับช่องขั้วบวก, อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง (เมมเบรนของ NASICON) ถูกต่อเข้ากับฝาปิดด้านบนแบบเปิดและแบบกลม (ส่วนบนของขั้วบวก) ที่ทำจากโพลีโพรพีลีน. และโลหะ (99.9%, ซิกม่า อัลดริช) ถูกติดเข้ากับพื้นผิวของตัวเว้นระยะสแตนเลสทรงกลม และฉีดอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่ใช่น้ำ (~20 µl). ตัวแยกโพลีเอทิลีนที่มีความหนา 16 µm และเส้นผ่านศูนย์กลาง ระหว่างโลหะนากับ NASICON 19 มม. (เซลการ์ด) จากนั้นปิดฝาด้านบนและด้านล่างของขั้วบวกโดยใช้กาวอีพ็อกซี่ (JB weld 8280), ซึ่งถูกทำให้แห้งเป็นเวลา 24 ชั่วโมงในอากาศแวดล้อม. เกลือ nacf3so3 (ซิกมา อัลดริช) 1.0 โมลาร์ถูกละลายในเตตระเอทิลีนไกลคอลไดเมทิลอีเทอร์ (ซิกมาอัลดริช) และคนเป็นเวลา 4 ชั่วโมงในบรรยากาศ ar, ซึ่งใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่ใช่น้ำ. การประกอบเซลล์แบบเหรียญ ได้ดำเนินการใน เครื่องดูดฝุ่น กล่องถุงมือ (เซียะเหมิน tmaxcn อิงค์.) ภายใต้ที่สูง ความบริสุทธิ์ของบรรยากาศ (ออกซิเจนและน้ำ < 1.0 ppm).