Geri Dön

Vanadyum katkılanmış lityum içerme bileşiklerinin sentezi karakterizasyonu ve doldurulabilir lityum pilerinde katot aktif madde olarak kullanabilme özelliğinin araştırılması

Synthesis, characterization of vanadium doped lithium insertion compounds and investigation of using as the cathode active matherial for rechargeable lithium batteries

  1. Tez No: 152072
  2. Yazar: EMEL ELMAAĞAÇLIOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF.DR. ŞABAN PATAT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Doldurulabilir Lityum Piller, LiMn204, Rechargeable Lithium Batteries, LiMn204
  7. Yıl: 2004
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erciyes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

Ill VANADYUM KATKILANMIŞ LİTYUM İÇERME BİLEŞİKLERİNİN SENTEZİ KARAKTERİZASYONU VE DOLDURULABİLİR LİTYUM PİLLERDE KATOT AKTİF MADDE OLARAK KULLANILABİLME ÖZELLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI ÖZET Spinel yapıya sahip LİM112O4 bileşiği, ucuz olması, çevre zarar vermemesi veya çok az zarar vermesi ve kolay sentezlenebilmesi nedeniyle doldurulabilir lityum pillerde katot aktif maddesi olarak kullanılma potansiyeline sahiptir. Buna rağmen LiMn204'in katot aktif maddesi olarak kullanıldığı pillerin kapasitesi dolma-boşalma çevrim sayısı arttıkça azalmaktadır. Kapasite kaybını önlemek için LiMn204 bileşiğindeki Mn iyonlarının bir kısmı bazı metal iyonları ile değiştirildi. Bu çalışmada LiMn2Û4 ve Liı.osVyMo.osMnı^-yCU (M= Cr, Al, Fe, Ni y= 0.0, 0.05, 0.1) ile Li1.05VxMn2.xO4 ( x= 0.0, 0.05, 0.1) bileşikleri düşük sıcaklıkta sol-jel metodu ile sentezlendi. Sentezlenen bileşikler AAS, alev fotometresi ve X-ışınları toz difraksiyonu yöntemleriyle karakterize edildi. Karakterize çalışmaları, sentezlenen bileşiklerin saf ve hepsinin anaç bileşik olan LiMn204 ile aynı yapıya sahip olduğunu gösterdi. Elektrokimyasal çalışmalar oda sıcaklığında argon çemberinde kurulan silindir şeklinde ve teflon gövdeli iki elektrollu hücreler kullanılarak yapıldı. Katot, ağırlıkça %85 aktif madde (LiMn204 and Liı.05VyMo.o5Mn,,95-y04 (M= Cr, Al, Fe, Ni y= 0.0, 0.05, 0.1), Li1.05VxMn2.xO4 ( x= 0.0, 0.05, 0.1) elektronik iletkenlik sağlamak için % 10 grafit ve bağlayıcı olarak % 5 polytetrafluoroethylene (PTFE) den oluşmaktadır. Katot karışımı, alüminyum folye sanlı 13 mm yarıçapında paslanmaz çelik ızgara üzerine yayılarak 6 ton basınç altında tablet haline getirildi. Anot olarak lityum çubuktan kesilen 13 mm çapındaki bir lityum parçası, elektrolit olarak propilen karbonatta hazırlanmış 1 M LİCIO4 çözeltisi ve ayırıcı olarak da cam filtre kullanıldı. Hazırlanan hücrelere 3.3- 4.5V gerilim aralığında ve 0,3 mA/cm2 akım yoğunluğunda 30 dolma-boşalma çevrimi otomatik olarak uygulandı. Elde edilen sonuçlara göre LiMn204 bileşiğindeki Mn+3 iyonu yerine bazı metal iyonlarının girmesi durumunda hücrelerin başlangıç kapasitesinin azaldığı ve çevrim performansının engellendiği bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

IV SYNTHESIS, CHARACTERZATION OF VANADIUM DOPED LITHIUM INSERTION COMPOUNDS AND INVESTIGATION OF USING AS THE CATHODE ACTIVE MATHERIAL FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERIES SUMMARY The spinel LİM112O4, because of its easy preparation, and its economical and environmental advantages, is considered to be a promising material for the positive electrode (cathode) of secondary lithium batteries. The capacity of spinel LiM^O.*, however, fades rapidly on charge-dicharge cycling. A small amount of Mn ions was substituted by various dopant ions in order to improve the cycling performance of LiMn2Û4., In this work pure spinel LiMn2Ü4 compound and double metal ion doped insertion compounds Li 1. 05 VyMo.osMn i,95-y04 (M= Cr, Al, Fe, Ni y= 0.0, 0.05, 0.1) and Li1.05VxMn2.xO4 ( x= 0.0, 0.05, 0.1) have been prepared by the sol-gel method at a low temperature. Atomic absorption spectroscopy (AAS), flame photometer (FP) and X-ray powder diffraction methods were used to characterize the compounds synthesized in this work. Characterization studies showed that the compounds were pure and their structure was same as that of parent compound, LiMnîO^. The electrochemical studies were performed using a cylindrical two-electrode teflon cell assembled under Argon gas at room temperature. The cathode material was consisted of 85 wt. % active material (LiMn204 and Liı.o5VyMo.o5Mnı,95-y04 (M= Cr, Al, Fe, Ni y= 0.0, 0.05, 0.1), Li1.05VxMn2-xO4 ( x= 0.0, 0.05, 0.1), 10 wt. % graphite used as conductive material and 5 wt. % polytetrafluoroethylene (PTFE) as a binder. The cathode mixture was pressed onto a 13 mm diameter stainless steel mesh current collector coated with aluminum foil under a pressure of 6 tons. A 13 mm diameter lithium piece, 1 M LiC104 solution in a prophylcnc carbonate and a glass filter were used for anode, electrolyte and separator, respectively. The cells were automatically charged and discharged between 3.3 V and 4.5 V at 0,3 mA/cm2 for 30 cycles. The electrochemical results indicate that the chemical substitution of vanadium ions for Mn in LiMn204 leads to decrease of the initial capacity and deteroriates the cycling performance.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    752152

    Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems

    Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi

    MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

    PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN

  2. Tez No

    126641

    Tungsten oksit ve katkılı tungsten oksit ince filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of tungsten oxide and doped tungsten oxide thin films

    ESRA ÖZKAN ZAYİM

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA Z. TEPEHAN

  3. Tez No

    582048

    Vanadyum katkılanmış Bi-2212 süperiletken bileşiklere ait elektrik ve mekanik özelliklerin incelenmesi

    Examination of electrical and mechanical properties belonging to vanadium doped Bi-2212 superconducti̇ng compounds

    SEMİH OKUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiBolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜRCAN YILDIRIM

  4. Tez No

    252212

    Vanadyum oksit ve katkılı vanadyum oksit ince filmlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of vanadium oxide and mixed vanadium oxide thin films

    İBRAHİM TÜRHAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GALİP G. TEPEHAN

  5. Tez No

    305189

    Development of high performance active materials for microbolometers

    Mikrobolometreler için yüksek başarımlı aktif malzemelerin geliştirilmesi

    NUMAN EROĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAŞİT TURAN

    PROF. DR. TAYFUN AKIN

Geri Dön