Yüksek entropili oksit ((MgCoNiZnLi)O) ve 2D kompozit anotların li-iyon pillerdeki performansı
Performance of high entropy oxide ((MgCoNiZnLi)O) and 2D composite anodes in li-ion batteries
- Tez No: 751921
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ANIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Anotlar, Entropi, Grafen, Karbon nitrür, Lityum iyon pil, Anodes, Entropy, Graphene, Carbon nitride, Lithium ion battery
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dünyada artan enerji ihtiyacı, fosil yakıt kullanımına alternatif olarak yenilenebilir enerji kaynaklarının yaygınlaşmasını sağlamıştır. Bu yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen enerjinin depolanabilmesi için elektrokimyasal enerji depolama sistemlerine ihtiyaç vardır. Li-iyon piller sahip oldukları çeşitli avantajlar ve spesifik kapasiteleri sayesinde taşınabilir elektronik cihazlar için iyi bir depolama sistemi olmuştur. Fakat teknolojik gelişmeler ve artan enerji ihtiyacı Li-iyon pil kapasitesinin üzerindedir. Bu nedenle Li-iyon pillerden daha yüksek kapasite elde edilebilmek için farklı elektrot bileşenleri üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Böylece yüksek enerji tüketimi sağlayan elektrikli araçlar için de alternatif çözüm yolları sunulmuştur. Bu çalışmadaki amaç, Li-iyon pil uygulamaları için kullanılan alternatif anot malzemeleri olabilecek yüksek entropili oksitler ile iki boyutlu malzemelerin kompozit olarak kullanımı ve elektrokimyasal performanslarının belirlenmesidir. Bu kapsamda geleneksel katı hal sentez yöntemiyle üretilmiş yüksek entropili oksit, 2D malzeme olarak ise kimyasal yöntemle üretilmiş grafen ve indirgenmiş grafen oksit ile termal yoğunlaşma yöntemi ile üretilen grafitik karbon nitrür, kompozit anot olarak kullanılıp Li-iyon pildeki elektrokimyasal performansları incelenmiştir. Deneysel çalışmamız kapsamında YEO-rGO, YEO-GO, YEO-g-C3N4 ve YEO-g-C3N4-rGO olmak üzere dört faklı anot kompoziti kullanılmıştır. Bu anot malzemeleri arasından en iyi performansı YEO-rGO kompoziti göstermiştir. Rock salt kristal yapısına sahip bu kompozitin 20. çevrim sonundaki deşarj kapasitesi 1250 mA sa. g-1'dir. Başlangıçtaki kulombik verimliliği % 72,67 iken 20. çevrim sonunda bu değer % 97,6 olmuştur. Diğer anotlara göre bu kompozitin daha yüksek kapasitede çıkması, indirgenmiş grafen oksidin elektriksel iletkenliğinden kaynaklanmıştır.
Özet (Çeviri)
The increasing energy needs in the world have led to the widespread use of renewable energy sources as an alternative to fossil fuel use. Electrochemical energy storage systems are needed to store the energy obtained from these renewable energy sources. Thanks to their various advantages and specific capacities, Li-ion batteries have become a good storage system for portable electronic devices. However, technological developments and increasing energy demand are above the capacity of the Li-ion battery. For this reason, studies are being carried out on different electrode components in order to obtain a higher capacity from Li-ion batteries. Thus, alternative solutions have been presented for electric vehicles with high energy consumption. The aim of this study is to use high-entropy oxides and two-dimensional materials as composites and to determine their electrochemical performances, which can be alternative anode materials used for Li-ion battery applications. In this context, high entropy oxide produced by the traditional solid state synthesis method, graphene produced by the chemical method as a 2D material, and graphitic carbon nitride produced by the thermal condensation method with reduced graphene oxide were used as composite anodes, and their electrochemical performances in Li-ion batteries were investigated. Within the scope of our experimental study, four different anode composites were used, namely YEO-rGO, YEO-GO, YEO-g-C3N4 and YEO-g-C3N4-rGO. Among these anode materials, the YEO-rGO composite showed the best performance. The discharge capacity of this composite, which has a rock salt crystal structure, at the end of the 20th cycle is 1250 mA h. is g-1. While the initial coulombic efficiency was 72.67%, this value became 97.6% at the end of the 20th cycle. This composite's capacitance was higher than that of other anodes because the reduced graphene oxide was a good conductor of electricity.
Benzer Tezler
- Yüksek entropili metal oksit katkılı WO3/BiVO4/TiO2 fotoanotların üretimi, karakterizasyonu ve fotoelektrokimyasal su ayrışma performansının incelenmesi
Investigation of the fabrication, characterization, and photoelectrochemical water splitting performance of high-entropy metal oxide-modified WO3/BiVO4/TiO2 photoanodes
GALAL ABDULMALIK ABDUH AL-SIANI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN KIZILTAŞ
- Hidroksiapatit matrisli yüksek entropili alaşım/yüksek entropili oksit takviyeli kompozit üretimi ve özelliklerinin araştırılması
Production and characterization of hydroxyapatite-matrix composites reinforced with high-entropy alloys and high-entropy oxides
HASAN SAFA
Doktora
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVAL HALE GÜLER
- Oksit ve nitrür katkılı yeni yüksek entropili kompozit malzemelerin nükleer radyasyon zırhlama özelliklerinin araştırılması
Investigation of nuclear radiation shielding properties of new type high entropy composite materials with oxide and nitride additives
HAMZA TUNÇ
Doktora
Türkçe
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAFET YILMAZ
PROF. DR. ESRA KAVAZ PERİŞANOĞLU
- Production and characterisation of multicomponent rare-earth oxide ceramics with high entropy
Yüksek entropili çok bileşenli nadir toprak elementi oksit seramiklerinin üretimi ve karakterizasyonu
ALİCAN ATAMAN
Doktora
İngilizce
2023
Metalurji MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN AYAS
- Engineering of nonstoichiometric high-entropy spinel oxide catalysts for zinc-air batteries
Çinko-hava pilleri için yüksek entropili stokiyometrik olmayan spinel oksit katalizörlerin mühendisliği
UYGAR GEYİKÇİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇİĞDEM TOPARLI