الفهرس 
Literature SurveyOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 216 |  |  |
| | | from | 216 | | |
Abstract
تعتبر الخلايا الكهروكيميائيه وخاصة البطاريات اهم مصادر الطاقه المتجدده والصديقه للبيئه. حيث تعتمد على ميكانيكية تحويل الطاقه الكيميائيه الى طاقه كهربيه. والبطاريات السائله يستخدم فيها الكتروليت سائل ومن عيوبها تسرب وتبخر السائل وعدم الثبات وصعوبة النقل من مكان لاخر مما دعى للبحث فى استخدام الكتروليت صلب كبديل للالكتروليتات السائله. وتعتبر اشهر بطاريه على الاطلاق هى بطارية الليثيوم وذلك نظرا لكفائتها العاليه. ولكن الليثيوم عنصر نشط جدا ولايمكن استخدامه فى الهواء العادى ولكنه يحتاج لاجواء خاصه كما انه غالى الثمن. ولذلك دعت الحاجه لوجود بديل لليثيوم وهو الماغنسيوم وذلك نظرا للتشابه بينهما حيث قربهما فى الجدول الدورى. ولكن الماغنيسوم ليس نشطا بالمقارنه بالليثيوم. وقد قامت دراسات عديده حول تحسين كفاءة بطارية الماغنيسوم.
وتهدف الدراسه الحاليه الى تحضير وتطوير الكتروليت بوليمرى صلب لاستخدامه فى تصنيع البطاريات.
وتتلخص نتائج الدراسه فى الاتى:
1. a) تم تحضير سلسله من الالكتروليتات الصلبه من بولى فينيل الكحول مع بروميد الماغنيسيوم بنسب مختلفه (0, 0.1, 0.15, 0.2, 0.3 wt.%)
b) تم اضافة تترا ايثيلين جليكول داى ميثيل ايثر(TEGDME) الى الالكتروليت الذى اظهر اعلى موصليه (0.3 wt.% MgBr2) من السلسله الاولى بنسب مختلف
(0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1wt.%)
c) تم اضافة اكسيد الليثيوم(Li2O) الى الالكتروليت الذى اظهر اعلى موصليه
(0.8 wt.% TEGDME) من السلسله الثانيه بنسب مختلفه
(0.02, 0.04, 0.06 wt.%)
2. تم توصيف الالكتروليت البوليمرى الصلب المحضر باستخدام تقنيات مختلفه:
a) استخدام حيود الاشعه السينيه (X-Ray Diffraction) لدراسة التركيب البلورى للعينات حيث اوضحت النتائج انه عند التركيزات العاليه من بروميد الماغنسيوم تجمع بعض من حبيبات الملح ومع اضافة الملين (TEGDME) استطاع ان يخترق هذه التجمعات وعمل على تفريقها وذوبانها وبالتالى زيادة الامورفيه مما ادت لزيادة الموصليه ولكن عند اضافة اكسيد الليثيوم الذى تحول مباشرة عند تفاعله مع الماء اللى هيدروكسيد الليثيوم والذى ساعد فى البدايه على زيادة الترتيب الدورى لمجموعة CH3 داخل المنظومه مما ادى الى ظهور peak خاصه بمجموعة CH3 والتى قلت بزيادة التركيز.
b) تم ايضا استخدام الميكروسكوب الالكترونى الماسح (SEM) لدراسة تضاريس سطح العينات حيث اظهرت النتائج ان اضافة الملين ادت الى تغير تضاريس السطح من كونه خشن وبه تكوين بلورى وتجمعات الى تكوين سطح املس. هذا التغير يوضح تأثير الملين فى تغير حالة المتراكب من التبلور الى حالة عدم التبلور.
c) تم دراسة الخواص الحراريه (TGA) فى درجات حراره من 30 الى 400 درجه سيليزيه. حيث اوضحت النتائج بأن الثبات الحرارى للعينات يقل مع اضافة الملين ولكن باضافة اكسيد الليثيوم تحسن الثبات الحرارى للعينات.
d) اوضحت نتائج التوصيل الكهربى لكل العينات المحضره فى مدى من درجات الحرارة تتراوح بين 303 الى 423 كلفن تغير الموصليه الكهربيه مع تغير درجة الحراره تبعا لمعادلة ارهينوس. كما تم حساب طاقة التنشيط وطاقة القفز ووجد ان قيم الطاقتين متقاربه وذلك يدل على ان التوصيل حدث نتيجة لقفز حاملات الشحنه بين الاماكن الخاليه.
e) اظهر قياس التيار مع الجهد وجود منطقتين هما
(ohmic region and space charge region) كما اظهرت النتائج بتطبيق معادلة شيلد لانجمير ان عدد وحركية حوامل الشحنه تزيد بزيادة الاضافات.
f) اوضحت نتائج الموصليه الكهربيه للتيار المتردد للعينات المحضره تغير الموصليه مع التردد طبقا العلاقه الاسيه حيث تزداد الموصليه الكهربيه بزيادة التردد ووجد ايضا ان قيمة الاس s يقل مع زيادة درجة الحراره وذلك يوضح امكانية التوصيل بالقفز.
g) اظهرت نتائج كل من الجزء الحقيقى ’ والجزء التخيلى ’’ لثابت العزل الكهربى ومعامل الفقد tan تناقص كل القيم بزيادة التردد والذى يتوافق مع علاقة ديباى. اما مع الحراره فانها تزداد.
h) تم استخدام الالكتروليتات ذو اعلى موصليه كهربيه(PVA)0.7(MgBr2)0.3/(TEGDME)0.8 [M1] (PVA)0.7(MgBr2)0.3/(TEGDME)0.8/(Li2O)0.04 [M2] and فى تصنيع بطاريه مكونه من انود الماغنسيوم (Mg) واوكسيد الفانديوم (V2O5) ككاثود. حيث اظهرت السعه (surface capacity)للبطاريه الاولى 3.78 ملى امبير. ساعه ومقاومتها الداخليه 185 اوم. وزادت سعة التخزين للبطاريه الثانيه واصبحت 6.11 ملى امبير. ساعه ومقاومتها الداخليه 68 اوم. كما تم توصيف الكاثود بعد التفريغ وذلك لتحديد التركيب البلورى للمركبات التى تتكون اثناء عمليات التفريغ الكهربى بين الالكتروليت والكاثود باستخدام XRD, EDSوذلك لتحديد التفاعلات الكيميائيه التى تحدث على سطح الكاثود والتى اوضحت ان محتوى الماغنسيوم يزداد من% 1.31 الى 6.77 %بعد التفريغ.