Li-iyon piller için fiziksel buhar biriktirme (PVD) ile Zn/ZnO nanokompozit elektrodların geliştirilmesi
Development of Zn/ZnO nanocomposite electrodes via physical vapor deposition for lithium-ion batteries
- Tez No: 287305
- Danışmanlar: PROF. DR. HATEM AKBULUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Metalurji Mühendisliği, Energy, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 138
Özet
Gelişen teknoloji ile lityum iyon piller şarj edilebilir pil endüstrisinde bir çığır açmıştır. Lityum iyon piller zehirli olmayan, nispeten düşük maliyetli ve tekrar kullanılabilirlik gibi üstün özellikleri olan son dönemde en yaygın enerji depolama kaynaklarındandır. Nano kristalin ZnO ince filmleri yüksek teorik enerji kapasitesi ve geniş bant aralığı sayesinde Li-iyon piller için uygun anot malzemesi gibi birçok uygulama alanına sahiptir.Bu çalışmada yüksek safiyetteki (%99,98) saf çinko tel termal buharlaştırma yöntemiyle cam altlık üzerine farklı ortam basınçlarında biriktirilmiştir. Üretilen saf çinko kaplamalar nano kristalin çinko oksit esaslı filmler elde etmek için farklı altlık sıcaklıklarında ve farklı oksijen kısmi basınçlarında plazma ile oksitlenmiştir. Bu ince filmler büyüme sırasında üretim şartlarının ve oksidasyon parametrelerinin özelliklere etkisini incelemek için karakterize edilmiştir. Kaplama basıncı, kısmi oksidasyon basıncı ve sürenin film özelliklerine, tercihli yönlenme düzlemlerine, mikroyapıya, yüzey pürüzlülüğüne, tane boyutuna ve nihai olarak levhasal özdirence olan etkileri taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-Işınları difraktometresi (XRD), atomik kuvvet mikroskobu (AFM), dört noktalı elektriksel iletkenlik testleri kullanılarak araştırılmıştır.Sonuç olarak tane boyutları 11-17 nm aralığında değişen ve düşük yüzey pürüzlülüğüne sahip nanokristalin yapıda çinkoca zengin çinko oksit filmler elde edilmiştir. Elektriksel direnç değerlerinin yeterli seviyelerde bulunduğu görülmüştür. Çok yüksek teorik enerji kapasitesine sahip olan ZnO, Li-iyon pil hücrelerinde geleneksel olarak kullanılan grafit anot yerine geliştirilen iyi bir adaydır.
Özet (Çeviri)
Lithium ion batteries have revolutionized the rechargeable battery industry with the developing technology. Lithium ion batteries are non-toxic, relatively low cost and superior properties, such as re-usability of the storage period, the most common sources of energy. Nano-crystalline ZnO thin films have a lot of applications such as anode material for Li-ion batteries with high theoretical energy capacity and wide band gap.In this thesis, high purity zinc targets (99,98 %) were deposited on sodium silicate glasses by using thermal evaporation technique in different ambient pressures. The resultant pure zinc films were oxidized under plasma conditions at different oxygen partial pressure in order to produce nano crystalline zinc oxide based layers. The resultant thin films are characterized towards their properties as a function of deposition and oxidation parameters during film growth. The effects of coating pressure, oxygen partial pressure and coating time on the film properties, texture orientation, microstructure, surface roughness, grain size and sheet resistance were studied via X-ray diffraction (XRD) techniques, scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and 4-point probe resistivity measurement tests.The results were shown that films are produced in zinc rich zinc oxide nano crystalline structure in which has a grain size between 11-17 nm. ZnO is an interesting candidate for the use as in Li ion batteries instead of traditional graphite anode it has a very high theoretical energy capacity.
Benzer Tezler
- Lityum iyon pilleri için elektron demeti ile fiziksel buhar biriktirme (EBPVD) yöntemi kullanılarak ince film anot malzemesi üretimi ve karakterizasyonu
The characterization of thin film anodes for lithium ion batteries prepared by electron beam physical vapor deposition
FEYZA DENİZLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Lityum iyon piller için fiziksel buhar biriktirme yöntemi ile metaloksit-karbon kompozit anotların geliştirilmesi
Development of metaloxide-carbon composite anodes by physical vapor deposition method for lithium ion batteries
ÖZGÜR CEVHER
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATEM AKBULUT
- Fiziksel buhar biriktirme yöntemiyle katı hal lityum iyon pil bileşenlerinin geliştirilmesi
Development of solid state lithium-ion battery components by physical vapor deposition method
ENGİN ALKAN
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER
- 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
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN
- Engineering M-Si (M:Ag,Cu) thin films as negative electrodes for lithium ion batteries
Lityum iyon bataryalarda negatif elektrot olarak kullanımları için M-Si (M:Ag,Cu) ince filmlerin tasarlanması
BİLLUR DENİZ KARAHAN
Doktora
İngilizce
2016
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL KELEŞ