Electronic effects of substituents on redox shuttlesfor overcharge protection of li-ion batteries
Lı-ıon pillerin aşırı şarj koruması için redoks değişken malzemelerinin elektronik etkilerinin incelenmesi
- Tez No: 721823
- Danışmanlar: PROF. KUZHIKALAIL M. ABRAHAM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Northeastern University
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 49
Özet
Bu tezde beş farklı ferrosen türevinin redoks davranışı ve kinetik parametreleri araştırıldı. Siklik voltametri (CV) ve dönen disk elektrotlu voltametri (RDE) teknikleri, her bir türev üzerindeki elektron veren ve çeken ikame ediciler incelendir. Reaksiyon hızı sabitleri ve değişim akımı Hammett sabitlerinin bir fonksiyonu olarak belirlendi. Her bir türev için oksidasyon potansiyeli ve elektrokimyasal hız sabitlerini bulduk. Redoks değişken malzemelerinin oksidasyon potansiyelini tahmin etmek için fonksiyonel grubun elektron verme ve elektron çekme özelliklerinden yararlandık. Sonuçlarımız, oksidasyon için değişim akımı yoğunluğunun ve reaksiyon hızının fonksiyonel elektron çekme özelliği arttıkça azalacağını göstermiştir. Yine akım yoğunluğunun ile elektrokimyasal oksidasyon reaksiyon hızının ters bir ilişki içerisinde olduğunu gördük.
Özet (Çeviri)
The redox behavior and kinetic parameters of five ferrocene derivatives were investigated in an electrolyte comprised of 1M LiPF6 in 50:50 volume percent EC:EMC (ethylene carbonate: ethyl methyl carbonate), a typical electrolyte used in lithium-ion batteries. Using cyclic voltammetry (CV) and rotating disc electrode voltammetry (RDE) techniques, the effect of electron donating and withdrawing substituents on each derivative was evaluated from the view point of the Hammett substituent constant. The reaction rate constants and exchange current densities were determined as a function of the Hammett constants. A useful comparison between two Hammett approaches, which was based on CV and RDE results, were established versus oxidation potential for each derivative. We found that electrochemical rate constants of the ferrocene derivatives can be related to the Hammett equation which gives an accurate approximation for predicting the oxidation potential of redox shuttles when changes are desired in their electron donating and electron withdrawing properties by means of functional group substitution. Our results show that the exchange current density and reaction rate for oxidation decrease as the electron withdrawing property of the substituent increases. It is also shown that electron donating and electron withdrawing properties of a substituent affect the exchange current density and electrochemical oxidation reaction rate obeying a trend opposite to that of the Hammett substituent constants (σ). The correlations found here are expected to improve the ability to systematically design chemical overcharge protection reagents through judicious substitution of functional groups on redox shuttles.
Benzer Tezler
- Alkil zincirleri ile sübstitüe asimetrik ftalosiyanin sentezi
Synthesis of alkyl chain substituded unsymmetrical phthalocyanines
NİLGÜN ÖZGÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESİN HAMURYUDAN
- Flavin redoks tepkimesine sübstitüent etkisinin modellenmesi
Modelling the effect of substituents on the flavin redox reaction
ARZU TOPAL
- Yeni pirazinoporfirazinlerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of new pyrazinoporphyrazines and investigation of their propertiies
RABİA ZEYNEP USLU KOBAK
- Yeni tip kalkon ile türevlendirilmiş ftalosiyanin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of phthalocyanine derived with a new chalcone
ÖZLEM GÜVEN
- Difenilmetilamin'den yeni ftalosiyanın vic-dioksim ve komplekslerinin sentezi
Synthesis of new phthalocyanine, vic-dioxime and complexes starting with diphenylmethylamtne
MEHASİN GÜNEŞ