Geri Dön

Development and characterization of high power density cathode materials for lithium-ion batteries

Lityum iyon bataryalar için yüksek güç yoğunluklu katot malzemesi geliştirilmesi ve karakterizasyonu

  1. Tez No: 416652
  2. Yazar: ŞAFAK DOĞU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KADRİ AYDINOL, PROF. DR. ZAFER EVİS
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Enerji, Metalurji Mühendisliği, Science and Technology, Energy, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 203

Özet

Bu tezde, yüksek güç yoğunluklu ve hızlı şarj edilebilen LiFePO4 katot malzemelerinin sentezlenmesi amacıyla kolay ve düşük maliyetli su bazlı sentez yöntemi geliştirilmiştir. Nano boyutlu kristal morfolojinin elde edilmesi için çekirdeklenme kontrollü öncül sentez teknikleri üzerine çalışılmıştır. Bu teknikler dondurucu (kriyojenik) kurutma ile takip edilen eş-çöktürme ve düşük sıcaklıklarda (350K) yapılan vakum kurutma kullanılan ultrasonik ardışık çöktürme yöntemleridir. Dondurarak kurutma uygulanan eş-çöktürme yönteminde yıldız şekilli levha morfolojisinde LiFePO4 üretillirken, ultrasonik ardışık çöktürme yöntemiyle 100 nm kalınlığında, yüksek sıkıştırma yoğunluğuna sahip iki boyutlu, çok kristalli nano tabakalı yapılar elde edilmiştir. Parçacık morfolojisi çekirdeklenme ve kristalizasyon prosesleri yönlendirilerek çeşitlendirilmiş ve ardından kalsine edilerek yapılan LiFePO4 oluşumundan önce karbonla sarma stratejisi ile korunmuştur. En yüksek deşarj kapasitesi, 0,1C çevrim hızında CVD yöntemiyle karbon kaplanan ultrasonic ardışık çöktürmeyle sentezlenmiş LiFePO4/C malzemesinde 140,3 mAhg–1 olarak elde edilmiştir. En yüksek ve dayanıklı elektrokimyasal performans, ultrasonlanmış viviyanit öncül bileşiklerinin oluşumu ile gerçekleştirilen ultrasonik ardışık çöktürme yöntemi kullanılarak üretilen en ince tabakalı LiFePO4 (40 – 100nm) sukrozla sarmalanmış halinden elde edilmiştir. Tekrar şarj edilebilir yük kapasiteleri sırasıyla 0,1C ve 1C deşarj akımlarında 125,1 ve 89,2 mAhg–1olarak bulunmuştur. Bu yavaş ve hızlı şarj kapasitelerine göre, bir saatten az sürede gerçekleştirilen hızlı şarj (1C) işleminden sonra dahi, sırasıyla, 0,1 ve 1C deşarj akımlarında; 103,8 ve 81 mAh g–1kulombik kapasite veren yüksek kapasite tutma oranları (82 – 90%) gözlenmiştir. Bu sentez yöntemiyle, özellikle 1C hızlı şarj akımında, yüksek sıcaklıklı hidro/solvotermal sentez yöntemlerine kıyasla daha yüksek deşarj kapasitelerine ulaşmak mümkündür.

Özet (Çeviri)

In this thesis, facile and cost efficient aqua based synthesis method is developed to synthesize power dense and fast rechargeable LiFePO4 cathode materials. In order to obtain nano sized crystal morphology, nucleation controlled techniques were studied on precursor synthesis. These techniques are freeze (cryogenic) drying with co-precipitation and ultrasound assisted sub-sequential precipitation with vacuum drying at low temperatures (

Benzer Tezler

  1. Development and characterization of transition metal phosphide materials for e lectrochemical capacitors and OER catalysis

    Elektrokimyasal kapasitörler ve OER katalizi için geçiş metali fosfitlerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    KADİR ÖZGÜN KÖSE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET KADRİ AYDINOL

  2. Anion exchange membrane design for reverse electrodialysis

    Başlık çevirisi yok

    ENVER GÜLER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Kimya MühendisliğiUniversity of Twente

    PROF. DR. KITTY NIJMEIJER

  3. Renewable carbon from lignin biomass and its electrode and catalyst applications in batteries, supercapacitors, and fuel cells

    Lignin biyokütlesinden yenilenebilir karbon ve pillerde, süper kapasitörlerde ve yakıt hücrelerinde elektrot ve katalizör uygulamaları

    MÜSLÜM DEMİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    EnerjiVirginia Commonwealth University

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAM B. GUPTA

  4. Synthesis and characterization of high nickel content cathode materials for high performance and capacity reach in li-ion batteries

    Li-ion pillerde yüksek performans ve kapasite erişimi için yüksek nikel içerikli katot malzemelerinin sentezi ve karakterizasyonu.

    TURGUT UĞUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ENGİN KARABUDAK

  5. Selülozik atıklardan hareketle iletken kompozit eldesi karakterizasyonu ve bazı uygulamaları

    Characterization of conductive composite based on cellulosic wastes and some applications

    PELİN YAZICI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BELKIZ USTAMEHMETOĞLU