Development of cathode materials for li-ion batteries by sputter deposition
Li-iyon piller için sıçratma-biriktirme yöntemi ile katot malzemelerinin geliştirilmesi
- Tez No: 758110
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KADRİ AYDINOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Katotlar, Lityum iyon pil, Magnetron, X ışını kırınımı, Cathodes, Lithium ion battery, Magnetron, X ray diffraction
- Yıl: 2022
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Li-ion pillerin elektrokimyasal performansı ağırlıklı olarak katot malzemesine bağlıdır. Kobalt elementi, elektrokimyasal özellikler üzerinde büyük bir etkiye sahiptir ve katot malzemelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak toksisitesi ve maliyeti nedeniyle, son araştırmalar katot malzemelerindeki kobalt miktarını azaltmaya odaklanmıştır. Bu çalışmada, Pechini sol-jel yöntemi ile toz üretimi tamamlanmış, daha sonra soğuk presleme ve sinterleme işlemleri ile sıçratma üreteçleri üretilmiştir. Elektrokimyasal özellikleri optimize edilmiş ve kobalt miktarını azaltılmış katotlar elde etmek için magnetron sıçratma yöntemi ile katot üretimi tamamlanmıştır. Tozların, üreteçlerin ve magnetron sıçratma yöntemi ile üretilen elektrotların yapısal ve morfolojik karakterizasyonu, taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınımı difraktografisi (XRD) ve enerji dağılımlı spektroskopi (EDS) ile yapılmıştır. Elektrokimyasal karakterizasyon, katot malzemelerinin deşarj kapasitesi ve deşarj enerjisine odaklanmak için galvanostatik şarj-deşarj testleri ve döngüsel voltametri (CV) ile yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
The electrochemical performance of Li-ion batteries depends mostly on the cathode material. Cobalt has a huge impact on electrochemical properties and is widely used in cathode materials, but due to its toxicity and cost, recent research is focused on reducing the amount of cobalt in cathode materials. In this study, cathode active materials are produced by magnetron sputtering to obtain the optimum amount of cobalt while optimizing the electrochemical properties. Pechini sol-gel method is used to produce powders which are then used to produce sputtering targets by cold pressing and sintering. Both targets' and deposited electrodes' structural and morphological characterization were done by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and energy dispersive spectroscopy (EDS). The resultant compounds are used to produce battery cathodes via magnetron sputtering. Electrochemical characterization was done by galvanostatic charge-discharge tests and cyclic voltammetry (CV) to focus on discharge capacity and discharge energy of the cathode materials.
Benzer Tezler
- Elektrikli araç bataryaları için kobalt içermeyen lityumca zengin li-iyon pil katot aktif malzemesi (Li1,2NixMnyAl0,8-x-yO2) geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development & characterization of cobalt-free lithium-rich Li-ion battery cathode active materials (Li1,2NixMnyAl0,8-x-yO2) for electric vehicle batteries
HALİS GENÇER KÜL
Doktora
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Development and characterization of new layered cathode materials for lithium ion batteries
Lityum iyon bataryalar için yeni tabakalı katot malzemelerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
BERKE PİŞKİN
Doktora
İngilizce
2018
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KADRİ AYDINOL
- Development of novel electrode materials for Li-ion batteries
Li-ion bataryalar için yeni elektrot materyallerinin geliştirilmesi
MEHMET SİNAN UYANIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMİH AFYON
- Development of metal & metal oxides decorated graphene-based electrode materials for next generation Li-ion and Li-O2 batteries
Yeni nesil Li-iyon ve Li-O2 pilleri için metal ve metal oksit dekore edilmiş grafen esaslı elektrot malzemelerinin geliştirilmesi
ADNAN TAŞDEMİR
Doktora
İngilizce
2020
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiPROF. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALP YÜRÜM
- Sulu elektrolit sodyum iyon bataryalar için katot malzemelerinin geliştirilmesi
The development of cathode materials for sodium-ion batteries with aqueous electrolyte
BURAK TEKİN
Doktora
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REZAN DEMİR ÇAKAN