بررسي تأثير فشار پرس بر مقاومت پلاريزاسيون الكترودهاي نقره در باتري‌هاي روي - نقره در محلول هيدروكسيد پتاسيم

Investigation on Effect of Press Pressure on the Polarization Resistance of Silver Electrodes in the KOH Environment of Silver-Zinc Batteries

در اين پژوهش، اثر پارامتر فشار پرس بر مقاومت پلاريزاسيون الكترودهاي نقره در محلول هيدروكسيد پتاسيم باتري‌هاي روي - اكسيد نقره مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور، ابتدا چهار الكترود اكسيد نقره (صفحه مثبت) با تركيب 95 درصد وزني اكسيد نقره، 4/9 درصد وزني پودر كربن و 0/1 درصد وزني رزين به روش متالورژي پودر و با فشار پرس 40، 60، 80 و 100 بار تهيه گرديد. سپس هر چهار الكترود اكسيد نقره در زمان‌ 13 دقيقه و دماي 500 درجه سلسيوس تحت عمليات سينترينگ قرار گرفتند. براي بررسي مقاومت پلاريزاسيون الكترودهاي اكسيد نقره از روش‌هاي پلاريزاسيون پتانسيوديناميك و طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي در محلول 1/4 درصد وزني هيدروكسيد پتاسيم استفاده شد. براي بررسي ريزساختار الكترودها و آناليز نقطه‌اي آنها از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (EDX) استفاده گرديد. نتايج آزمايش‌هاي الكتروشيميايي نشان داد كه با افزايش فشار پرس، مقاومت پلاريزاسيون الكترودهاي اكسيد نقره در محلول هيدروكسيد پتاسيم افزايش مي‌يابد. براساس مشاهدات تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي، با افزايش فشار پرس، ميزان و اندازه تخلخل‌ها ظاهري كاهش مي‌يابد. همچنين نتايج آناليز نقطه‌اي دلالت بر كاهش اكسيژن الكترودها با كاهش فشار پرس داشت.

In this study, effects of press pressure parameter on the polarization resistance of silver electrodes of zinc - silver oxide batteries in the KOH solution were investigated. For this purpose, initially four Ag electrodes (positive plate) with composition of 95 wt% silver oxide, 4.9 wt% carbon powder and 0.1 wt% resin by powder metallurgy method and with press pressure of 40, 60, 80 and 100 bar was prepared. Then, four 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 microstructures of electrodes and point analysis was accomplished by EDX method. Electrochemical tests results showed that with increasing press pressure, polarization resistance of silver oxide electrodes increased in the KOH solution. SEM images were showed that with increasing press pressure, the amount and size of apparent pores reduced in the electrodes. Also, point analysis results has implies on reduction of oxygen in electrodes with the reduction press pressure.