โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี

การเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับออกซิเจนเพื่อใช้ในกระบวนการผลิตไฟฟ้าของเเบตเตอรี่สังกะสี-อากาศด้วยวัสดุโครงข่ายโลหะ-อินทรีย์ที่ทำหน้าที่เป็นขั้วเเคโทดอากาศ

แบตเตอรี่สังกะสี-อากาศเป็นนวัตกรรมที่นำแก๊สออกซิเจนมาใช้ในกระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้า โดยส่วนประกอบหลักของแบตเตอรี่สังกะสี-อากาศแบ่งเป็น 3 ส่วน ประกอบด้วย 1.ขั้วแคโทดอากาศเป็นขั้วที่ให้อากาศไหลผ่านเพื่อกักเก็บแก๊สออกซิเจนไปใช้ในกระบวนการผลิตไฟฟ้า 2.อิเล็กโทรไลต์เป็นชั้นที่ให้อิเล็กตรอนเพื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจน 3.ขั้วสังกะสีแอโนดเป็นขั้วที่ให้สังกะสีไอออนเพื่อนำไปทำปฏิกิริยากับออกซิเจน โดยแบตเตอรี่สังกะสี-อากาศ ที่พัฒนาขึ้นนี้ได้ประยุกต์ใช้ วัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ (Metal-organic framework, MOF) ชนิด HKUST-1 ในการผลิตขั้วแคโทดที่พื้นที่ผิวและรูพรุนสูง กักเก็บแก๊สออกซิเจนสำหรับกระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้าได้ดีขึ้น ทำให้แบตเตอรี่สังกะสี-อากาศ ผลิตประจุไฟฟ้าได้มากขึ้น ให้ความต่างศักย์ได้คงที่ มีปริมาณกระแสไฟฟ้าและกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเพิ่มขึ้น 10% ซึ่งเป็นแนวทางในการพัฒนาแบตเตอรี่สำหรับอนาคต คุณสมบัติเด่นของแบตเตอรี่สังกะสี-อากาศ คือผลิตประจุไฟฟ้าได้มาก และให้ความต่างศักย์ไฟฟ้าคงที่ตลอดเวลา รวมถึงกักเก็บพลังงานไฟฟ้าได้เพิ่มขึ้น 10% ซึ่งเป็นแบตเตอรี่สำหรับการใช้งานในอนาคตต่อไป