Investigation of electrochemical properties of NMC/Graphene Cathode active materials coated with Cerium(IV) Fluoride and Lithium Fluoride
Seryum(IV) Florür ve Lityum Florür kaplanmış NMC/Grafen Katot aktif bileşiklerinin elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
- Tez No: 852719
- Danışmanlar: PROF. DR. EMRE BİÇER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Kimya Mühendisliği, Defense and Defense Technologies, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Lityum-iyon Bataryalar, Metal Katkılama, Seryum(IV) Florür, Lityum Florür, Yüzey Kaplaması, Elektrokimya, Elektrokimyasal piller, Kimya, Lithium-ion Batteries, Metal Doping, Cerium(IV) Fluoride, Lithium Fluoride, Surface Modification, Electrochemistry, Electrochemical cells, Chemistry
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Lityum-iyon piller, bilgisayarlar, cep telefonları ve elektrikli araçlar için sıklıkla kullanılan güç kaynaklarıdır. Son yıllarda Li(Ni0.33Mn0.33Co0.33)O2 (NMC), yüksek tersinir kapasite, güvenlik, düşük çevresel etki ve düşük maliyet özellikleri sayesinde daha çok tercih edilen katot aktif malzemesidir. Bu iyi özelliklerinin yanı sıra, düşük hız kapasitesi, düşük çevrim ömrü, termal kararsızlık ve katyon karışımı bu katodun karşılaştığı bazı sorunlardır. Literatürde bu sorunları çözmek için iyon katkılama, yüzey kaplama veya iletken malzemeler ile katot aktif malzemelerini içeren kompozitler oluşturmaya odaklanan birçok araştırma bulunmaktadır. Bu çalışma kapsamında Li1.1(Ni0.33Mn0.33Co0.33)O2 ve Li1.1(Ni0.33Mn0.33Co0.33-xMx)O2 (x=0.05 Fe ve Cu) katot aktif malzemeleri katı hal sentezi ile sentezlenmiştir. N-GO ekleme ve seryum(IV) florür (CeF4) veya lityum florür (LiF) ile gerçekleştirilen yüzey modifikasyonunun, sentezlenen bu malzemelerin elektrokimyasal performansları üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Sentez işlemleri tamamlandıktan sonra, katot aktif malzemelerinin malzeme karakterizasyonu için taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınımı (XRD) ve enerji dağılımlı X-ışını spektrometresi (EDS) kullanılmıştır. Elektrokimyasal karakterizasyonu için de ilk deşarj kapasitesini, çevrim ömrünü ve hız kapasitesini değerlendirmek için testler gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Lithium-ion batteries are commonly used as power source systems for computers, cell phones, and electric vehicles (EVs). In recent years, Li(Ni0.33Mn0.33Co0.33)O2 (NMC) has been more preferred cathode active material due to its properties of high reversible capacity, high power, more safety, low environmental impact and low cost. Besides these good qualities, poor rate capabilities, poor cycle life, thermal instability and cation mixing are some disadvantages experienced by this cathode. There are many researches focusing on ion doping, surface coating or forming composites containing the conductive materials and cathode active materials to solve these problems in the literature. In the scope of this study, the cathode active materials of Li1.1(Ni0.33Mn0.33Co0.33)O2 and Li1.1(Ni0.33Mn0.33Co0.33-xMx)O2 (x=0.05 Fe and Cu) were synthesized with solid state synthesis method. The effects of conductive material N-doped graphene oxide (N-GO) and surface modification with cerium(IV) fluoride (CeF4) and lithium fluoride (LiF) on the electrochemical performances of these synthesized materials were investigated. After the synthesis processes were completed, scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) were utilized for material characterization of cathode active materials. Moreover, for electrochemical characterizations, tests were carried out to evaluate the initial discharge capacity, cycling and rate capability performances in the battery testing system.
Benzer Tezler
- Investigation of capacitive behaviour of emulsion polymerized pedot and its nanocomposites
Emülsiyon polimerizasyonu ile sentezlenen pedot ve nanokompozitlerinin kapasitif özelliklerinin incelenmesi
DENİZ GÜLERCAN
Doktora
İngilizce
2019
İstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- PAN-rGo-TiO2 ve PAN-rGO-ZnO nanokompozit fotoelektrotların sentezi, karakterizasyonu ve elektrokimyasal, termal ve fotokorozyon özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and characterization of PAN-rGo-TiO2 and PAN-rGO-ZnO nanocomposite photoelectrodes, and investigation of its electrochemical, thermal, and photocorrosion properties
HATİCE ÖRNEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Atatürk ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Recycling and reuse of metals with deep eutectic solvents: A green and circular approach for the resynthesis of NMC cathodes from li-ion battery nmc cathode materials
Derin ötektik çözücüler ile metallerin geri dönüşümü ve yeniden kullanımı: li-iyon pil NMC katotlarından yeşil ve döngüsel bir yaklaşımla yeniden NMC katot sentezi
GİZEM BURCU BİLGİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
İstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Kullanılmış lityum-iyon pil katot malzemesindeki değerli metallerin okzalik asit çözeltisindeki liç kinetiğinin incelenmesi
Investigation of leaching kinetics of valuable metals in spent lithium-ion battery cathode material in oxalic acid solution
SAFİYE TANRIVERDİ TERZİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Yüksek enerji yoğunluklu lityum iyon pil elektrotlarının hadde parametrelerinin incelenmesi
Nvestigation of the calendering parameters for high energy density lithium ion battery electrodes
MUHAMMET BARIŞ EKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Sakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...