やしがら活性炭を使って鉄空気電池で放電電流値が向上できた。
The discharge current value of an iron-air battery could be improved by using coconut activated carbon.
The resistance is measured by placing coconut charcoal in salt water agar.
Salt water is saturated at 40g/100ml.
Palm bark activated carbon is a commercial product used to purify water for tropical fish.
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Activated carbon is crushed pieces of about 1.5mmΦ.
It has been crushed using a coffee grinder and surfactant has been added to make it easier to disperse.
The resistivity values are
Activated carbon 6 Ohm
Activated carbon agar 130 Ohm
Activated charcoal powder agar 130 Ohm
About the same as salt water, from 120 ohms to 150 ohms.
Activated carbon alone is 5 to 6 ohms.
The agar portion determines the resistance.
The resistance as activated carbon is low enough.
When an iron-air battery is assembled,
The current during charging is high.
At 3.0 volts, more than 1.0 amperes flows through an electrode of about 20 square centimetres.
It can be charged to over 50mA/square centimetre.
A handmade iron rust solution containing iron acetate is used for charging.
The iron in the rust solution is reduced by adding it to the sponge agar to form an electrode.
The charcoal and iron parts are bound together by the agar.
Kitchen paper is not used as a separator.
The discharge current is high. A maximum of 20 mA can be produced.
The previous iron-air battery with bamboo charcoal produced less than 1 mA.
This is much less than the charge current.
The maximum battery voltage is 420mV.
Both current and voltage drop rapidly, to less than half in about 30 seconds.
The current drops to about 5mA and the voltage to about 180mV, where it stabilises for a while.
The voltage and current have increased as expected, but they are dropping rapidly,
They fall rapidly.
There seems to be a point in the agar between the charcoal and the iron where the two mix.
This is probably where the high current was reached.
I suspect that the reason for the sudden drop in current is that the charging current is too high.
I will try charging the battery more slowly.
The amount of charcoal in the charcoal agar is also surprisingly low.
There are areas where there is too much agar and the charcoal is not in direct contact with the agar.
I will try adding more charcoal.
Powder will not change the resistance, but try mixing large charcoal and powder.
If the charcoal is packed tightly into the agar and in contact with each other, the resistance of the charcoal agar should decrease more.
Translated with DeepL.com (free version)
鉄空気電池の放電電流値は、やしがら活性炭を使用することで改善される可能性がある。
抵抗値は塩水寒天にやしがら活性炭を入れて測定する。
塩水は40g/100mlで飽和している。
ヤシガラ活性炭は熱帯魚の水質浄化に使用される市販品。
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活性炭はΦ1.5mm程度の破砕片です。
コーヒーグラインダーで粉砕し、界面活性剤を加えて分散しやすくして寒天に加えたものです。
抵抗値は
活性炭 6オーム
活性炭寒天130オーム
活性炭粉寒天 130オーム
塩水とほぼ同じ、120オームから150オーム。
活性炭のみでは5～6オーム。
寒天の部分が抵抗を決める。
活性炭としての抵抗は十分低い。
鉄空気電池を組み立てた場合、充電時の電流が大きい。
3.0ボルトの場合、約20平方センチメートルの電極に1.0アンペア以上が流れる。
1平方センチメートルあたり50mA以上の充電が可能だ。
充電には酢酸鉄を含む手作りの鉄錆溶液が使われる。
さび液の鉄分をスポンジ寒天に加えることで還元し、電極を形成する。
炭と鉄の部分は寒天で結合している。
キッチンペーパーはセパレーターとして使用しない。
放電電流は大きい。最大で20mAを発生させることができる。
以前の竹炭を使った鉄空気電池での放電電流よりずっと大きい。
以前の竹炭入り鉄空気電池は1mA以下だった。
これは充電電流よりはるかに少ない。
電池電圧は最大420mV。
電流も電圧も急速に低下し、約30秒で半分以下になる。
電流は約5mA、電圧は約180mVまで下がり、そこでしばらく安定する。
電圧と電流は予想通り増加しているが、急速に低下している、
急激に落ちる。
寒天の炭と鉄の間に、両者が混ざり合うポイントがあるようだ。
おそらくここが高電流に達した理由がある場所だろう。
電流が急激に下がったのは、充電電流が高すぎるからではないだろうか。
もっとゆっくり充電してみます。
炭寒天の炭の量も驚くほど少ない。
寒天が多すぎて、炭が寒天に直接触れていない部分がある。
炭の量を増やしてみようと思う。
粉でも抵抗は変わらないが、大きな炭と粉を混ぜてみる。
寒天の中に炭がぎっしり詰まっていて、炭同士が接触していれば、炭寒天の抵抗はもっと下がるはずです。