Geri Dön

Hydrothermal synthesis and characterization of LIMNPO4 for secondary lithium batteries

İkincil lityum bataryalar için LIMNPO4 malzemesinin hidrotermal sentezi ve karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 384973
  2. Yazar: ESİN CAMCI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KADRİ AYDINOL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 93

Özet

Li-iyon bataryaların mekanizması Li+ iyonunun pozitif ve negatif elektrotlar arasındaki hareketine dayanır. Li-iyon bataryalara olan ilgi arttıkça yüksek kapasiteli ve düşük maliyetli elektrot malzemelerine olan talep artmaktadır. Lityum mangan fosfat (LMnP) en çok gelecek vadeden katot malzemelerinden biridir. Bu bileşiğin olivin yapısı Li-iyon teknolojisindeki lithasyon ve delithasyon tepkimelerini yüksek seviyede sağlar. Ayrıca, bu malzeme yüksek teorik kapasite değerine ve güvenlik unsurlarına sahip olmakla birlikte düşük maliyetlidir. LMnP yapısının eksik olduğu noktalar ise düşük iyonik ve elektriksel iletkenliğe sahip olmasıdır. Bu tezin amacı, saf ve kristal yapıdaki LMnP bileşiğini üretmek için hydrothermal proses parametrelerini optimize etmek, yapıdaki Mn pozisyonlarını kobalt, krom, molibden, vanadyum ve tungsten ile alaşımlandırmak ve son olarak de alaşımlama etkisi incelemek adına numunelerin elektrokimyasal karakterizasyonunu yapmaktır. Elde edilen numunelerin yapısal ve topografik incelemesi X-Işınları Difraksiyonu ve Taramalı Elektron Mikroskobu ile yapılmıştır. Ayrıca, elektrokimyasal karakterizasyon için çeşitli teknikler kullanılmıştır; çevrim testleri, şarj-deşarj, çevrimsel voltametri ve elektrokimyasal empedans spektroskopi. Sonuçlar doğrultusunda, alaşımlama işleminin başarılı olduğu ve alaşımlı numunelerin saf LMnP malzemesine gore daha iyi performans gösterdiği görülmüştür. Saf LMnP ve diğer numuneler analiz edildiğinde, Co ve V elementlerinin elektriksel ve iyonik iletkenliğii arttırdığı ve Cr elementinin şarj kabiliyeti üzerinde etkili olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

The mechanism in Li-ion batteries is based on the motion of Li+ ion between positive and negative electrodes. As Li-ion batteries have attracted much attention, the demand for high capacity and low cost electrode materials has increased. Lithium manganese phosphate (LMnP) is one of the most promising cathode materials. It highly satisfies the lithiation and de-lithiation process of Li-ion technology due to its olivine structure. Moreover, it has high theoretical capacity, it is safety and low cost. The drawback of LMnP is its poor ionic and electronic conductivity. The aim of this thesis is to optimize the hydrothermal process parameters for the synthesis of pure and well-crystalline LMnP, dope the Mn-site in the olivine structure with cobalt, chromium, molybdenum, vanadium and tungsten and eventually electrochemically characterize the samples to analyze the effect of doping. The structure and topography of the obtained powders were investigated with X-Ray Diffraction and Scanning Electron Microscopy. Also, the electrochemical characteristics were determined by different techniques; cycle tests, charge-discharge, Cyclic Voltammetry and Electrochemical Impedance Spectroscopy. According to the results, doping process was successful to show better performance than pristine LMnP. After pure LMnP and its doped versions were analyzed, it is understood that cobalt and vanadium enhances the electrical and ionic conductivity of LMnP; whereas, chromium has an influence on the rate capability of LMnP.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    457578

    Lityum iyon piller için nano ölçekli spinel yapılı katot materyallerinin sentezi

    Synthesis of nano scaled spinel structured cathode materials for lithium ion batteries

    EMRAH BULUT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    EnerjiSakarya Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT ÖZACAR

  2. Tez No

    418898

    Mg-aşılanmış CuCrO2 parçacıklarının hidrotermal yöntemle üretimi ve karakterizasyonu

    Hydrothermal synthesis and characterization of Mg-doped CuCrO2 particles

    İSMAİL CİHAN KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Metalurji MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HASAN AKYILDIZ

  3. Tez No

    183471

    Hydrothermal synthesis and characterization of ethylenediamine-containing molybdenum oxides

    Etilendiamin içeren molibden oksitlerin hidrotermal sentezi ve karakterizasyonu

    ÖZGÜL GÜN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. MEHTAP EANES

  4. Tez No

    183480

    Hydrothermal synthesis and characterization of transition metal (mn and v) oxides containing phosphates

    Fosfat içeren geçiş metal (mn ve v) oksitlerinin hidrotermal sentezi ve karakterizasyonu

    LEYLA ERAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. MEHTAP EANES

  5. Tez No

    151975

    Hydrothermal synthesis and characterization of transition metal oxides

    Geçiş metal oksitlerin hidrotermal sentezi ve karakterizasyonu

    AYTAÇ ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Metalurji Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHTAP EANES

Geri Dön