اثر پرتودهي فراآوايي بر ساختار و عملكرد نانوذرات دي‌اكسيد‌ منگنز الكتروليتي به‌عنوان كاتاليزور براي واكنش احياي اكسيژن در باتري هوا- روي

تنوع اثرات القاشده در فرآيندهاي آوابرقاشيميايي با امواج فراآوا مي‌تواند به توليد، رشد و فروپاشي ميكروحباب در الكتروليت منجر شود. هدف از انجام اين پژوهش بررسي اثر امواج فراآوا و انرژي حاصل از فروپاشي ميكروحباب‌ها بر ساختار و كارايي كاتاليزگري دي‌اكسيدمنگنز الكتروليتي براي واكنش اكسيژن است. دراين پژوهش ابتدا نانوذرات دي اكسيدمنگنز الكتروليتي با دو روش برقاشيمي و آوابرقاشيمي با ولتاژ 2800 ميلي‌ولت توليد و سپس اثر امواج فراآوا بر فاز نانوذرات با روش تفرق اشعه ايكس، ساختار نانوذرات دي‌اكسيدمنگنز با استفاده از ميكروسكوپ الكترونيكي عبوري تي‌ايي‌اِم‌، اندازه ذرات و شكل نانوذرات ميكروسكوپ الكتروني، ساختار ملكولي ذرات با رامان و اندازه حفرات و تخلخل و مساحت سطح نانوذرات با بي‌ايي‌تي بررسي گرديد. آنگاه مواد مذكور در باتري روي هوا به‌عنوان كاتاليزگر واكنش كاهش اكسيژن مورد آزمايش قرارگرفت. براي بررسي خواص آوابرقاشيميايي از قطبش كاتد و باتري و هم‌چنين تخليه باتري در جريان‌هاي مختلف و شارژ و تخليه باتري استفاده شد. بررسي منحني‌هاي شارژ/تخليه، قطبش و چگالي توان نشان داد كه دي‌اكسيدمنگنز الكتروليتي ساخته‌شده درحضور امواج فراآوا در مقايسه با دي‌اكسيدمنگنز الكتروليتي توانايي شارژ بهتر و هم‌چنين عملكرد بسيار خوبي را دارا مي‌باشد، هم‌چنين وابستگي ولتاژ باتري به زمان تخليه در چگالي جريان‌هاي مختلف (5-10-20-50-100-150-200 ميلي‌آمپر) در نانوذرات تشكيل‌شده در حضور فراآوا بيش از نانوذرات تشكيل‌شده در عدم‌حضور فراآوا مي‌باشد.