Geri Dön

Lityum iyon pillerde kullanılan LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 katot aktif maddesinin elektrokimyasal performansının geliştirilmesi

Improvement of the electrochemical performance of LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 cathod active substance used in lithium ion batteries

PDF İndir

  1. Tez No: 742564
  2. Yazar: SELVER EKER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ŞABAN PATAT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Lityum İyon Piller, NCA, B-Al Katkılı NCA ve Mg-Fe katkılı NCA, Lithium-Ion Batteries, NCA, B-Al Doped NCA and Mg-Fe Doped NCA
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erciyes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Nanoteknoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 78

Özet

LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 yüksek deşarj kapasitesi ve düşük üretim maliyeti nedeniyle lityum iyon pillerde en çok tercih edilen katot aktif maddedir. Ancak şarj/deşarj sırasında gerçekleşen faz dönüşümü nedeniyle kapasite kaybına uğramaktadır. LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 maddesinin yapısal kararlılığını artırmak ve elektrokimyasal performansını iyileştirmek için B-Al katkılı LiNi0.78Co0.15Al0.05Al0.01B0.01O2 ve Mg-Fe katkılı LiNi0.78Co0.15Al0.05Mg0.01Fe0.01O2 katot aktif maddeleri birlikte çöktürme metodu ile sentezlendi. Sentezlenen maddeler X-ışını toz deseni ölçümü, alan emisyonlı taramalı elektron mikroskobu ve iletkenlik ölçümü metotları ile karakterize edildi. Sentezlenen maddelerin XRD toz desenlerine göre saf oldukları; B-Al katkılı LiNi0.78Co0.15Al0.05Al0.01B0.01O2 ve Mg-Fe katkılı LiNi0.78Co0.15Al0.05Mg0.01Fe0.01O2 katot aktif maddelerin iletkenliklerinin katkısız LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 katot maddesinden daha büyük olduğu bulundu. LiNi0.8Co0.15Al0.05O2, LiNi0.78Co0.15Al0.05Al0.01B0.01O2 ve LiNi0.78Co0.15Al0.05Mg0.01Fe0.01O2 maddelerinin 0.5 C akım yoğunluğunda, 2.5-4.3V (Li/Li+ redoks çiftine karşı) voltaj aralığında ve oda sıcaklığında ölçülen başlangıç kapasitelerinin sırasıyla 79.6, 97.5 ve 80.6 mAh/g olduğu ve 50 şarj/deşarj döngü sonrası % 77.6, %79.4 ve %88.9 oranında kapasite korunumuna sahip olduğu bulundu. Bu durum küçük miktardaki B-Al ve Mg-Fe katkılamanın LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 maddesinin yapısal kararlılığını ve şarj/deşarj döngü kararlılığını artırdığını göstermektedir.

Özet (Çeviri)

LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 is the most preferred cathode active material for lithium-ion batteries due to its high discharge capacity and low production cost. However, the capacity fades rapidly on charge-discharge cycling due to phase changes. To increase the structural stability of LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 and improve its electrochemical performance, B-Al doped LiNi0.78Co0.15Al0.05Al0.01B0.01O2 and Mg-Fe doped LiNi0.78Co0.15Al0.05Mg0.01Fe0.01O2 cathode active materials are synthesized by the co-precipitation method. The cathode active materials are characterized by X-ray diffraction (XRD), field emmission scanning electron microscopy (FESEM) and DC conductivity measurement methods. It was found that they were found to be pure and the conductivity of B-Al doped LiNi0.78Co0.15Al0.05Al0.01B0.01O2 and Mg-Fe doped LiNi0.78Co0.15Al0.05Mg0.01Fe0.01O2 cathode active materials were greater than that of undoped LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 cathode material. The initial specific capacities of LiNi0.8Co0.15Al0.05O2, LiNi0.78Co0.15Al0.05Al0.01B0.01O2 and LiNi0.78Co0.15Al0.05Mg0.01Fe0.01O2 cathode materials at 0.5 C and 2.5 - 4.3 V voltage range were found to be 79.6, 97.5 and 80.6 mAh/g, and their capacity retentions were 77.6%, 79.4% and 88.9% after 50 charge/discharge cycles, respectively. These results show that small amounts of B-Al and Mg-Fe doping increase the structural stability and charge/discharge cycle stability of LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 cathode material.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    853104

    Lityum iyon bataryalar için kobalt içermeyen düşük maliyetli katot elektrotlarının sentezi

    Synthesis of cobalt-free low-cost cathode electrodes for lithium-ion batteries

    SÜMEYYE KILIÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    EnerjiSakarya Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER

  2. Tez No

    601201

    Lityum iyon piller için birlikte çöktürme yöntemi ile kobalt içermeyen katot malzemesi üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of cobalt free cathode materials via co-precipitation method for lithium ion batteries

    DİLA SİVLİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ

  3. Tez No

    627581

    Reactor design, characterization and production of cathode active material via co-precipitation method for lithium ion batteries

    Lityum iyon piller için birlike çöktürme yöntemi için reaktör tasarımı, katot aktif malzemesi üretimi ve karakterizasyonu

    BARIŞ CEM ALPAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ

  4. Tez No

    351913

    Lityum-iyon pillerde nano yapılı LiFePO4/C ve LiMxFe1-xPO4/C katot materyallerin sentezi

    Synthesis of nano structured LiFePO4/C and LiMxFe1-xPO4/C cathode materials for lithium-ion batteries

    AHMET ÖRNEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    EnerjiSakarya Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT ÖZACAR

  5. Tez No

    441704

    Sol-jel yöntemi ile üretilen LiMn2-xMxO4 (M = Li, Co) tozundan laminasyon yöntemi ile lityum iyon piller için katot üretilmesi ve karakterizasyonu

    LiMn2-xMxO4 (M = Li, Co) cathode production via sol-gel method and characterization for li-ion batteries

    BAKİ ANIL ÖZKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZGÜL KELEŞ

Geri Dön