4-1هدف از کار حاضر. 39

 

 

2-1 مواد و تجهیزات استفاده شده. 40

 

 

2-2 سنتز نانو ذرات باریم سولفات… 41

 

 

2-3 روش های بررسی اثر نانو ذرات باریم سولفات… 42

 

 

2-3-1 تکنیک های آزمایشگاهی و الکتروشیمیایی.. 42

 

 

2-3-2 آماده سازی خمیر برای باتری سرب اسیدی.. 43

 

 

= 45%… 43

 

 

2-3-2-2 محاسبه­ی محتوای فاز جامد در خمیر. 45

 

 

47

 

 

2-3-3-1 تهیه ی خمیر منفی.. 48

 

 

2-4 سیستم مطالعه ای افزودنی الکترولیتی.. 53

 

 

3-1 سنتز نانوذرات باریم سولفات… 55

 

 

3-1-1 بهینه سازی غلظت واکنش دهنده ها 59

 

 

3-1-2 بهینه سازی دمای واکنش…. 61

 

 

3-1-3 بهینه سازی حجم محلول آماده سازی.. 63

 

 

3-1-4 بهینه سازی دور همزدن.. 65

 

 

3-2 بررسی اثر نانوذرات باریم سولفات بر رفتار الکتروشیمیایی و عملکرد باتری سرب اسید. 67

 

 

67

 

 

3-2-1-1 بهینه سازی مقدار پودر اکسید سرب (PbO) با درجه ی اکسیداسیون 80%. 68

 

 

). 69

 

 

3-2-1-3 بهینه سازی مقدار نانوذرهی باریم سولفات در خمیر کربن.. 70

 

 

در بهبود عملکرد باتری سرب اسید.. 73

 

 

3-2-2-1 نتایج آنالیز شبکه ی مصرفی.. 73

 

 

3-2-2-2 نتایج درصد سرب آزاد. 75

 

 

3-2-2-1 تست ظرفیت اولیه. 75

 

 

3-2-2-2 تست استارت سرد. 77

 

 

3-2-2-3 تست شارژ پذیری.. 80

 

 

3-3 بررسی تاثیرافزودنیهای الکترولیتی بر عملکرد باتریهای سرب اسید. 81

 

 

3-3-1 تولید و احیاء لایه ی اکسیدی در سطح الکترود Pb. 83

 

 

3-3-1-1 بررسی مکانیسم اثر سدیم فلورید در ولتامتری چرخه ای الکترود سرب… 83

 

 

3-3-1-2 بررسی اثر سدیم هگزامتافسفات در ولتامتری چرخه ای الکترود سرب: 85

 

 

3-3-2 پتانسیل تولید هیدروژن.. 86

 

 

3-3-3 پتانسیل تولید اکسیژن.. 88

 

 

3-3-4 محل و ارتفاع پیک جریان آندی.. 91

 

 

3-3-5 برگشت پذیری.. 92

 

 

نتیجه­گیری.. 94

 

 

مراجع: 95

 

 

فهرست شکل­ها:

 

 

شکل1- 1: اجزای تشکیل دهنده ی باتری سرب اسیدی. 3

 

 

شکل1- 2: شمای واحد بارتن. 5

 

 

شکل1- 3: شمای انواع واحد بارتن. الف) آسیاب گلوله ای کونیکال، ب) میل اکسید سرب کلرید. 6

 

 

شکل1- 4: ساختار دوگانه­ی PAM. 9

 

 

. 9

 

 

. 10

 

 

شکل1- 7: کریستال­های سرب که در شبکه ی اسکلتی به هم وصل شده اند 11

 

 

 

شکل1- 8: فرایندهای انتقال یون. 12

 

 

شکل1- 9: فرایندهای شارژ و دشارژ در باتری سرب اسید. 18

 

 

شکل1- 10: فرمول فردونبرگ برای لیگنین. 22

 

 

. 23

 

 

شکل1- 12: تغییرات اولیه ی پتانسیل در پلاریزاسیونهای سرعت بالای صفحه ی منفی 28

 

 

شکل1- 13: (آ) تصاویر SEM میکرو ساختاری ذرات باریم سولفات 29

 

 

شکل1- 14: تغییر در زمان دشارژ ( ظرفیت). 30

 

 

در NAM در عملکرد ظرفیت سل در چرخه با سرعت دشارژ 20 ساعت [55]. 31

 

 

در NAM [54]. 31

 

 

شکل1- 17: شماتیک سنتز مواد در اندازه ی نانو. 36

 

 

شکل1- 18: ساختار کریستالی پیش بینی شده ی ارترومبیک باریم سولفات [123]. 38

 

 

. 42

 

 

/ LO. [2]. 47

 

 

شکل2- 3: پلیت های مثبت و منفی استفاده شده در مونتاژ باتری. 50

 

 

شکل2- 4: واحدهای باتری مونتاژ شده. 52

 

 

شکل 3- 1: ساختار گلیسرول. 54

 

 

را به سبب پیوند هیدروژنی احاطه کرده است. 55

 

 

شکل 3- 3: مکانیسم تشکیل نانوذرات BaSO4. 56

 

 

شکل 3- 4: مکانیسم ممانعت فضایی گلیسیرین و کنترل اندازه ی نانوذرات BaSO4. 57

 

 

شکل 3- 5: تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM)، برای بهینه سازی غلظت واکنش دهنده ها. 59

 

 

شکل 3- 6: تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM) مربوط به بهینه سازی دمای واکنش. 61

 

 

شکل 3- 7: تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) ب برای بهینه سازی حجم محلول آماده سازی. 63

 

 

شکل 3- 8: تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM)، در بهینه سازی دور همزن مغناطیسی. 65

 

 

شکل 3- 9: نتیجه­ی XRD نمونهی باریم سولفات سولفات. 65

 

 

شکل 3- 10: ولتاموگرامهای ولتامتری چرخه ای الکترود خمیر کربن برای بهینه سازی پودر اکسید سرب. 68

 

 

شکل 3- 11: ولتاموگرام ولتامتری چرخه ای برای بهینه سازی غلظت الکترولیت.. 69

 

 

. 71

 

 

. 71

 

 

معمولی با نانوذرات BaSO. 72

 

 

شکل 3- 15: نمودار ولتاژ بر حسب زمان به منظور شبیه سازی استارت ماشین ثبت شده است. 76

 

 

شکل 3- 18: ولتاموگرام چرخه ای در محلول الکترولیت در حضور و عدم حضور افزودنی الکترولیت. 83

 

 

شکل 3- 21: پتانسیل احیا هیدروژن در غلظت های متفاوتی از افزودنی الکترولیت.. 87

 

 

شکل 3- 25: ارتفاع پیک جریان اکسیداسیون Pb در حضور افزودنی های الکترولیتی پیشنهادی با غلظت های متفاوت……..90

 

 

شکل 3- 26: محل پیک اکسیداسیون Pb به PbSO₄در حضور افزودنی الکترولیتی پیشنهادی در غلظت های متفاوت………92

 

 

شکل 3- 27: نمودار اختلاف پتانسیل (برگشت پذیری) بر اساس غلظت افزودنی الکترولیتی پیشنهادی……………………………..93

 

 

فهرست جدول ها:

 

 

جدول1- 1: چگالی ویژه نسبی­ی اسیدسولفوریک و شرایط شارژ در باتری سرب اسید. 13

 

 

جدول1- 2: انواع مختلف کربن استفاده شده در ترکیب اکسپنذرها. 25

 

 

. 27

 

 

جدول1- 4: روش های متنوعی برای سنتز مواد در اندازه ی نانو. 37

 

 

جدول2- 1: لیست مواد استفاده شده. 40

 

 

جدول2- 2: لیست تجهیزات استفاده شده. 41

 

 

جدول2- 3: وزن مولکولی و حجم مولی مواد فعال لازم برای محاسبات [4]. 46

 

 

جدول2- 4: درصد وزنی مواد تشکیل دهنده ی خمیر منفی. 48

 

 

جدول2- 5: برنامه شارژ باتری استارتی نوع A و B.. 53

 

 

و مشخصات کلی آن ها. 54

 

 

جدول3- 1: مشخصات محلول های استفاده شده برای بهینه سازی غلظت واکنش دهنده ها. 59