Development and characterization of tin based anode materials for Li-ion batteries
Lityum iyon pilleri için kalay bazlı anot malzemelerinin üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 489568
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KADRİ AYDINOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Lityum iyon pilleri taşınabilir şarjedilebilir piller arasında en popüler olanıdır. Anot malzemesi olarak grafit kullanılan bu tip pillerde, enerji tüketimi sırasında lityumun depolandığı anottan lityum iyonu salınımı gerçekleştirilerek elektron üretimi sağlanır. Son zamanlarda, yüksek teorik kapasitelerinden dolayı, $SiO_2$ ve Tin (IV) Oxide de anot malzemesi olarak araştırılmaya başlanmıştır. Geri dönüşümsüz tepkimeler ve malzemenin tozlaşması bu pillerin kapasitelerini kısaltmaktadır. Ayrıca bu problemler pillerin, her bir şarj etme – kullanım döngüsünden sonra performansının düşmesine de sebep olmaktadır. Bu problemleri çözmek için, nanoteknoloji kullanılarak farklı yapılar üretilmekte ve farklı elementlerle alaşımlamak da önerilmekte. Bu çalışmada, lityum iyon pilleri için kalay bazlı yeni anot malzemesi üretilmiştir. Malzeme üretimi için hidrotermal yöntem kullanılmıştır. Hidrotermal işleminin parametrelerinin ve La, W, Y ve Zr gibi alaşım elementlerinin etkisi araştırılmıştır. Üretilen malzemelerin SEM, TEM ve XRD ile yapısal analizi, EDS ile kimyasal analizi yapılmıştır. Düğme pil olarak üretilen bu pillerin galvonastatik şarj-deşarj, döngüsel volt ölçümü ve elektrokimyasal iç direnç spektropisi teknikleri uygulanarak elektrokimyasal karakterizasyonu da sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Li-ion batteries are the most popular type of portable secondary batteries. They generate electrons at anode electrode during discharging process by releasing $Li^+$ ions from anode, in which graphite is used as Li reservoir. Recently, $SiO_2$ and Tin (IV) Oxide materials are investigated as anode materials by researchers, due to their very high theoretical capacity. There are two problems, however, limiting their use which are pulverization and irreversible reaction problems. These problems are, also, the causes of the capacity loss during charge-discharge cycles. To solve these problems, tools of nanotechnology are used to obtain different nanostructures. Doping with elements is another way to improve properties. In this study, tin based anode materials was developed for lithium ion batteries. For the production of materials, hydrothermal method was used. The effect of hydrothermal processing parameters and alloying elements such as La, W, Y and Zr were investigated. Produced materials were characterized by SEM, TEM also XRD for structural analysis and EDS were used for chemical analysis. Samples will be assembled in coin cells and galvanostatic charge-discharge, cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectoscopy techniques were applied for their electrochemical characterization.
Benzer Tezler
- Kalay-karbon esaslı grafen takviyeli serbest anot elektrotların sentezi ve lityum iyon pil uygulamaları
The synthesis of tin and carbon based, graphene rainforced free anode electrodes and applicability of lithium-ion batteries
MUSTAFA GÜZELER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER
- Porosity generation and optimization of silicon-based anodes for high energy density lithium ion batteries
Yüksek enerji yoğunluklu lityum iyon bataryalar için silisyum bazlı anotlarda gözenek geliştirilmesi ve optimizasyonu
NESLİHAN YUCA
Doktora
İngilizce
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Investigation of anode properties and battery performances of metal mixed graphites for lithium ion batteries
Lityum iyon pillerde metal ile katkılandırılmış grafitlerin anot özelliklerinin ve pil performanslarının incelenmesi
HANDAN BAKALCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ
- Mekanik alaşımlama yöntemleri ile üretilmiş Al15Si2,5Cu0,5Mg matriksli ve CeO2, Y2O3, La2O3 pekiştiricili kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of Al15Si2,5Cu0,5Mg matriksli ve CeO2, Y2O3, La2O3 reinforced composites synthesized by mechanical alloying
EMRE TEKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Molibden katkılı bivo4 katalizörlerinin geliştirilmesi,karakterizasyonu ve fotokatalitik etkinliklerinin incelenmesi
Development and characterization of molibden metal doped bivo4 catalysts and investition of their photocatalytic activities
TUĞBA YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN