|
จากเข้าร่วมการประชุมทางวิชาการระดับนานาชาติ “Weinheim Symposium on Energy Technology” เมื่อวันพุธที่ 17 กุมภาพันธ์ 2564 เวลา 13.00-18.00 น. และวันพฤหัสบดีที่ 17 กุมภาพันธ์ 2564 เวลา 13.00-18.00 น. ผ่านระบบสื่อสารทางไกลนั้น มีบรรยายโดยผู้เชี่ยวชาญ ในหัวข้อ
1: Batteries & electrochemical energy storage (A)
2: Chemical & thermal energy storage
3: Batteries & electrochemical energy storage (B)
4: Photovoltaics & solar energy
แบตเตอรี่มีความต้องการจากอุตสาหกรรมไฟฟ้า เครื่องยนต์และอื่นๆ มากขึ้นทุกปี และมีแนวโน้มการใช้แบตเตอรี่เป็นจำนวนมาก จากวันนี้เป็นต้นไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้องกับมือถือ ยานหนะไฟฟ้า วัสดุเก็บพลังงาน รวมทั้งหุ่นยนต์และโดรน ที่จำเป็นต้องแบตเตอรี่เป็นส่วนหนึ่ง จึงจำเป็นต้องมีการพัฒนาวัสดุที่สามารถผลิตแบตเตอรี่และเก็บประจุไฟฟ้าได้สูง และยังต้องสามารถชาร์จไฟได้หลายรอบ มีน้ำหนักเบา ไม่เป็นอันตรายต่อผู้ใช้ ไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม การวิจัยจึงมีการผลิตและพัฒนาวัสดุสำหรับผลิตแบตเตอรี่ที่สามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้
วัสดุสำหรับผลิตแบตเตอรี่ที่น่าสนใจในการประชุมครั้งนี้ ได้แก่
1. คอมโพสิทโดยใช้สารตั้งต้นจากคาร์บอนรูพรุนที่มีการผสมแบบกายภาพกับสารเฉพาะ เช่น ZTC ในอัตราส่วนต่างๆ จากนั้นนำมาทำให้แห้งทั้งแบบเร็วและแบบช้า และเผาไล่คาร์บอนที่อุณหภูมิมากกว่า 550 องศาเซลเซียส
2. การสังเคราะห์วัสดุแอโนดสำหรับลิเทียมไอออนแบบเตอรี่ โดยใช้อัลลอยด์และนำมาทำปฏิกิริยากับลิเทียม ได้ LiZn ที่มีค่าความจุสูง รอบการใช้มีความเสถียรทางไฟฟ้า และเกิดการหลุด-เข้าของลิเทียมอย่างรวดเร็ว
ประโยชน์ต่อการปฏิบัติงาน
1. ได้รับความรู้และการนำวัสดุอนินทรีย์และอินทรีย์ที่สามารถนำมาใช้เป็นวัสดุตั้งต้นในการเตรียมแบตเตอรี่
2. ได้รับความรู้ด้านนวัตกรรมการผลิตวัสดุนำไฟฟ้า
3. นำความรู้ที่ได้ไปใช้ในการสอนและพัฒนางานวิจัยด้านการสังเคราะห์สารที่ใช้ในการเตรียมวัสดุที่มีสมบัติการนำไฟฟ้า (supercapacitors) สมบัติทางไฟฟ้าของสารประกอบอนินทรีย์
|
|
Thermogravimetric Analysis (TGA)
1. หลักการทำงาน เครื่อง Thermogravimetric Analysis (TGA)
TGA เป็นเครื่องที่ใช้วิเคราะห์ความเสถียรของวัสดุ ได้แก่ พอลิเมอร์ เซรามิก จะนิยมใช้ในการวิเคราะห์ความเสถียรของพอลิเมอร์ เมื่อสารตัวอย่างในรูปของแข็งได้รับความร้อน จะทำการวัดน้ำหนักของวัสดุที่เปลี่ยนแปลงในแต่ละช่วงอุณหภูมิด้วยเครื่องชั่งที่มีความไวสูง เครื่องนี้ใช้วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงสภาพของสารตัวอย่างที่เกี่ยวข้องกับการดูดซับก๊าซ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ หรือการระเหยของน้ำ หรือการที่มีโมเลกุลของน้ำอยู่ในโมเลกุล การแตกตัวของวัสดุ หรือการตกผลึกที่เกิดจาการเปลี่ยนเฟส
สารตัวอย่างที่นำมาวิเคราะห์จะถูกวางไว้บนจานขนาดเล็กที่เชื่อมกับเครื่องชั่งที่มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักสูง สิ่งเหล่านี้จะอยู่ในเตาที่ควบคุมอุณหภูมิและบรรยากาศได้ เช่น บรรยากาศออกซิเดชัน เช่น อากาศหรือออกซิเจน หากอยู่ในบรรยากาศรีดักชัน ซึ่งอาจจะเป็นก๊าซเฉื่อยเช่น ไนโตรเจน เมื่อสารตัวอย่างได้รับความร้อนที่เปลี่ยนแปลงไป จะเกิดสัญญาณการวัดที่สามารถแสดงผลในรูปแบบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิต่อน้ำหนัก (TG) โดยน้ำหนักของสารตัวอย่างที่เปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิเฉพาะของสารแต่ละชนิด น้ำหนักของสารตัวอย่างที่หายไปเกิดมาจากการระเหย การสลาย หรือการเกิดปฏิกิริยา
2. ข้อดี-ข้อเสียของเครื่องมือวิเคราะห์ทางความร้อน TGA
ข้อดี
- ใช้ง่าย
- ใช้วิเคราะห์เชิงปริมาณได้
- มีความว่องไวสูง
- ใช้กับสารตัวอย่างโมเลกุลสูงได้
ข้อเสีย
- สารตัวอย่างถูกทำลาย ไม่สามารถนำกลับมาใช้ได้อีก
- ไม่ได้วิเคราะห์ในรูปแบบลายมือเฉพาะ
- ใช้เวลาในการวิเคราะห์
3. การประยุกต์กับสารตัวอย่าง
- สารอินทรีย์ พอลิเมอร์
- ผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ
- เภสัช
- วัสดุอนินทรีย์
- เซรามิกส์
- โลหะ
|