Published in: Materials Advances, 2021, 2(8), pp. 2636–2641
Title: Li-Air Battery and ORR Activity of Nanocarbons Produced with Good Synthesis Rate by Solution
Plasma Process
Authors: Islam, M.Z., Watthanaphanit, A., Chae, S., Saito, N

งานวิจัยนี้ เราสังเคราะห์นาโนคาร์บอนจากตัวท าละลายอินทรีย์3 ชนิด ได้แก่ เบนซีน (BZ) อะนิลีน (BZ-NH2 ) และไนโตรเบน ซีน (BZ-NO2 ) ด้วยกระบวนการจุดติดพลาสมาในของเหลว (Solution Plasma Process, SPP)โดยการท าให้เกิดพลาสมาในสารละลาย อินทรีย์ดังกล่าว ผ่านขั้วไฟฟ้าทังสเตนสองขั้วเมื่อเปรียบเทียบอัตราเร็วของการเกิดนาโนคาร์บอนจากสารตั้งต้นทั้ง 3 ชนิด พบว่า BZ ให้ อัตราการสังเคราะห์สูงสุด คือประมาณ 40mg×min–1 และให้นาโนคาร์บอนที่มีขนาดประมาณ15–25 nmมีลักษณะเป็นรูพรุนที่มีขนาด เส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนเฉลี่ยเท่ากับ 20 nmขนาดของรูพรุนประมาณ 0.45 cm3 ×g –1 และแสดงค่าพื้นที่ผิวที่วัดได้จากการวิเคราะห์ Brunauer–Emmett–Teller (BET) สูงสุด คือ 220 m2 ×g –1 นอกจากนี้ การวิเคราะห์วงจรโวลแทมเมทรี(cyclic voltammetry,CV) ใน สารละลายกรดยังแสดงให้เห็นถึงความสามารถของนาโนคาร์บอนนี้ ในปฏิกิริยาการลดออกซิเจน (ORR) ด้วย อย่างไรก็ตาม นาโน คาร์บอนที่แสดงค่าความจุไฟฟ้าสูง ได้แก่นาโนคาร์บอนจาก BZ-NH2 โดยแสดงค่าความจุไฟฟ้าเท่ากับ 15,500 mA×h×g –1 ที่อัตราการ คายประจุ0.1 mA×cm–2 จากการโหลดนาโนคาร์บอนปริมาณ 1.0 mg ในแบตเตอรี่ลิเทียม-แอร์ ทั้งนี้ ORR เป็นปฏิกิริยาที่ส าคัญใน แบตเตอรี่ ลิเทียม-แอร์และเซลล์เชื้อเพลิง(fuel cell) ส าหรับการพัฒนาแบตเตอรี่และอุปกรณ์แปลงพลังงานรุ่นต่อไป