Production and characterization of aramid aerogel separators for lithium ion batteries
Aramid aerojel separatörlerin lityum iyon bataryalar için üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 806928
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MELTEM YANILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Mühendislik Bilimleri, Science and Technology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Enerji depolama sistemlerine yönelik talebin artmasıyla, yüksek kapasiteli enerji depolama cihazları üretmek için birçok çalışma yapılmıştır. Bu sebeple elektrikli araçlar için batarya geliştirilmesi konusunda son yıllarda büyük bir mesafe katedilmiştir. Lityum iyon piller yıllardan beri enerji depolama alanında umut vadeden potansiyel göstererek otomotiv, mobilite, elektronik, medikal vb. birçok endüstride kullanılmak üzere geliştirilmektedir. Lityum iyon pillerde separatör komponenti döngü sırasında aktif fonksiyonu olmasa da anot ile katot arası fiziksel teması engelleyerek kısa devre oluşumunu önler. Hücre içerisinde kritik bir rolü olduğu için birtakım isterler separatör geliştirilmesinde göz önünde bulundurulur. Bunlar kalınlık, porozite, ıslanabilirlik olarak örnek verilebilr. Separatörlerde üretim prosesi ve malzeme tercihi nihai ürünün özelliklerini etkileyecektir. Bu çalışmada, deprotonasyon ile başlayıp freeze-drying işlemi ile tamamlanan prosesler sonucunda atık aramid tekstillerden aramid aerojel separatörler üretilmiştir. Aramid nanofiber dağılımı, fiziksel özellikleri geliştirmek için nanopartiküller ile güçlendirilmiştir. Bu çalışmada Al2O3, TiO2 ve nanokil olmak üzere 3 farklı nano boyutta partikülün aerogel yapısına etkisi incelenmiştir. Üretim sürecindeki proses ve malzeme değişiminin nihai ürüne etkileri belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Due to the increasing demand on energy storage systems, many advancements have been made in order to produce high capacity energy storage devices. . Lithium ion batteries have been an interest in years since they indicate promising potential in energy storage systems for a wide range of industries including automotive, mobility, electronics, medicals etc. Performance of a lithium ion battery is affected by the characteristics of its components which are anode, cathode, electrolyte, and separator. Separators are critical components since they preclude short circuit in battery by preventing physical contact of anode and cathode. Separators should possess mechanical stability to withstand external loads, chemical inertness to the aggressive electrolyte medium, large porosity in order to allow ionic movement, flame retardancy in case of thermal runaway, electrical insulation to avoid internal short circuit. Separators should also be thin enough with the maximum porosity to sustain fast ion mobility. Moreover, the pore sizes should be controlled, and uniform distribution of the pores should be provided. The production process and material choice in the separators will affect the properties of the final product. In this study, aramid aerogel separators were produced from waste aramid textiles as a result of processes starting with deprotonation and ending with freeze-drying. Aramid nanofiber dispersion is reinforced with nanoparticles to improve physical properties. In this study, the effect of 3 different nano-sized particles, namely Al2O3, TiO2 and nanoclay, on the aerogel structure was investigated. The effects of process and material changes in the production process on the final product were determined.
Benzer Tezler
- Elyaf takviyeli, termoplastik matrisli kompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of fiber reinforced thermoplastic composite material
AYLİN BEKEM
Doktora
Türkçe
2013
Mühendislik BilimleriYıldız Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ÜNAL
- Filtrasyon uygulamaları için yüksek performanslı bimodal filtre kumaşlarının üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of high performance bimodal filter fabrics for filtration applications
MELİKE GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Metal ve polimer esaslı malzemelerin enjeksiyon kalıplama yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterisation of metal and polymer based materials by injection moulding method
FURKAN YENİLMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLVEN MUTLU
- Nano katkılı aramid kompozit plaka yapının mekanik karakterizasyonu
Mechanical characterization of nano reinforced aramid composite plate structure
AHMET KARAVELİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ARIKAN
- Bimodal fonksiyonel dokusuz hava filtrelerinin üretimi ve geçirgenlik özelliklerinin karakterizasyonu
Production of bimodal functional non-woven air filters and characterization of their permeability properties
ALİ TOPTAŞ
Doktora
Türkçe
2023
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ