Development of borides/borates for energy storage devices
Borür ve boratların enerji depolama sistemleri için geliştirilmesi
- Tez No: 761961
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KADRİ AYDINOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Metalurji Mühendisliği, Energy, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- 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: 80
Özet
Metal sülfat, oksit, fosfat ve titanat formunda malzemelerin enerji depolama sistemlerinde anotta ve katotta aktif malzeme olarak kullanılması üzerine çalışmalar yıllardır yapılmaya devam ediyor. Son dönemde borür ve boratlar da bu konuda araştırma yapanların dikkatini çekti. Bu çalışmada yeni bir malzeme sınıfının enerji depolama uygulamalarında kullanılmak üzere geliştirilmesi için metal (Fe, Co, Mn, ve V) borür ve (Mn ve Y) boratlarının sentezi ile karakterizasyonu yapıldı. Elde edilen malzemeler aktivitelerini anlamak için lityum iyonda test edildi. Malzemelerin kimyasal ve yapısal analizleri x-ışınları kırınım spektroskobu ve tarayıcı elektron mikroskobu ile yapıldı. Hücrelerin elektrokimyasal karakterizasyonu 20 mA/g akım yoğunluğunda mangan borürün 576.80 mAh/g ile en yüksek ilk desarj spesifik kapasitesine, itriyum boratın ise en düşük olan 78.54 mAh/g spesifik kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir. Tüm numunede 20 mA/g akım yoğunluğunda yapılan elli çevrimden sonra kapasite düşüşü gözlenmiştir ve arasında en yüksek kapasite korunumunun % 85.37 ile vanadyum borüre ait olduğu hesaplanmıştır. Ek olarak numunelere döngüşümlü voltametri uygulanmış ve tüm örneklerin 0.74 V civarında katı elektrolit arayüzü oluşturduğu gözlendi.
Özet (Çeviri)
For many years, materials in the form of metal sulfides, oxides, phosphates, and titanates have been developed as cathode and anode active materials to be used in energy storage devices. Borides and borates, recently, attracted the attention of researchers in this field. In this study, for the development of a new class of materials for energy storage applications, synthesis and characterization of metal (Fe, Mo, Mn, and V) borides and (Mn, and Y)borates were carried out. The obtained materials were tested for their activity in lithium-ion batteries. Chemical and structural analysis were performed using X-ray diffraction spectroscopy, and scanning electron microscopy. Electrochemical characterization of the cells showed that manganase boride has the highest initial specific capacity of 576.80 mAh/g while yittrium borate has a specific capacity of 78.54 mAh/g as lowest at 20 mA/g current density. After fifty cycles at 20 mA/g, capacity decrease was observed for all samples, capacity retention of VB was calculated as 85.37 % which was the highest among all samples that are synthesized during this study. Furthermore, cyclic voltammetry was applied to understand charge-discharge mechanism of samples. It was noted that all samples has SEI formation around 0.74 V.
Benzer Tezler
- Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ile tungsten borür tozu üretimi
Production of tungsten boride powder via self propagating high temperature synthesis
SERTAÇ YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. C. BORA DERİN
- Borür katı çözeltilerin spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of boride solid solutions by spark plasma sintering (SPS)
MELİS KAPLAN AKARSU
Doktora
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI
- Production and development of high electrical conductive and non-magnetic aluminum metal and its industrial application
Manyetik olmayan yüksek elektrik iletkenliğe sahip alüminyum metalinin üretimi, geliştirilmesi ve endüstriyel uygulaması
CEM ÇİLİNGİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL ÇELİK
- Fabrication of vanadium and niobium borides via milling-assisted solid state synthesis methods and sintering techniques
Vanadyum ve niyobyum borürlerin öğütme destekli katı hal sentezleme yöntemleri ve sinterleme teknikleri ile üretimi
ÖZGE BALCI
Doktora
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. İSMAİL DUMAN
- Development and characterization of high entropy (HfTiZrMn/Cr)B2 based ceramics
Yüksek entropi (HfTiZrMn/Cr)B2 bazlı seramiklerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
İLAYDA SÜZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU AĞAOĞULLARI