Geri Dön

Garnet tipi LLZO katı elektroliti: Sentezi, karakterizasyonu ve Li-iyon batarya uygulamaları

Garnet type LLZO solid electrolyte: Synthesis, characterization and Li-ion battery applications

  1. Tez No: 860958
  2. Yazar: TUĞÇE GÜL İDİNAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HASİBE AYGÜL YEPREM, DOÇ. DR. NESLİHAN YUCA DOĞDU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Metalurji Mühendisliği, Energy, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Üretim Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 66

Özet

Hayatlarını devam ettirebilmek içim üretim ve tüketim döngüsünü eksiksiz sürdürmek isteyen insanoğlu için en önemli gereksinim enerjidir. Fosil kökenli yakıtlar ucuz olmaları nedeniyle yaygın bir enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. Bundan dolayı bilim insanları, üretim ve kullanım aşamalarında sebep oldukları emisyonlar sebebiyle çevreye olan zararlı etkileri çok daha yüksek olan fosil yakıtlar yerine alternatif enerji kaynaklarına yönelmiştir. Alternatif enerji kaynaklarının dezavantajı olan depolanma sorunu için Li-iyon bataryalar çözüm olarak kullanılmaktadır. Ortam sıcaklıklarında tatmin edici sonuçlar veren uçucu ve organik bazlı sıvı elektrolitler, günümüz Li-iyon bataryalarda kullanılmaktadır. Ancak, yaklaşık 65 °C üzerinde bozunması sonucu arıza ve patlama gibi nedenlerden dolayı özellikle insan hayatını tehlikeye sokabilmeleri, Li-iyon bataryaların en hayati sorunu olarak gözükmektedir. Bu durum özellikle insan hayatını tehlikeye sokabilmektedir. Sıvı elektrolitlerin bu tür olumsuzluklarına karşın, yüksek sıcaklıklarda çalışabilen katı elektrolitli piller alternatif olarak kullanılmaya başlanmıştır. Kimyasal kararlılığı ve nispeten yüksek Li-iyon iletkenliği özelliklerinden dolayı Li7La3Zr2O12 (LLZO) bileşiği sıvı elektrolitlere alternatif olarak kullanılan umut verici katı elektrolit olarak karşımıza çıkmaktadır. Al2O3 katkılı LLZO katı elektroliti için tez çalışmaları kapsamında geleneksel katı hal reaksiyon sinterleme işlemi kullanılmış ve hidrolik presleme cihazı ile farklı basınç koşulları altında sentezlenerek basıncın yoğunlaşma süreci ile mikroyapı üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. En iyi elektrokimyasal performansı gösteren basınç miktarı ile sentezlenmiş Al2O3 katkılı LLZO katı elektroliti ile Li-iyon bataryadaki uygulamaları gerçekleştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

Energy is the most important requirement for human beings who want to maintain a complete cycle of production and consumption in order to sustain their lives. Fossil fuels are widely used as a source of energy because they are cheap. Therefore, scientists have turned to alternative energy sources instead of fossil fuels, which have a much higher environmental impact due to the emissions they cause during production and use. Li-ion batteries are used as a solution for the storage problem, which is the disadvantage of alternative energy sources. Volatile and organic-based liquid electrolytes that give satisfactory results at ambient temperatures are used in today's Li-ion batteries. However, the most vital problem of Li-ion batteries is that they can endanger human life, especially due to failure and explosion as a result of degradation above about 65 °C. Despite such disadvantages of liquid electrolytes, solid electrolyte batteries that can operate at high temperatures have started to be used as an alternative. Due to its chemical stability and relatively high Li-ion conductivity, Li7La3Zr2O12 (LLZO) is a promising solid electrolyte alternative to liquid electrolytes. Within the scope of the thesis studies for Al2O3 doped LLZO solid electrolyte, the traditional solid-state reaction sintering process was used and synthesized under different pressure conditions. The effect of pressure on the densification process and microstructure was analyzed. Li-ion battery applications were realized with solid electrolyte at the pressure value that gave the best results.

Benzer Tezler

  1. Enhancement in ionic conductivity of dysprosium doped Li7La3Zr2O12 solid electrolyte applied in Li-ion batteries

    Li-ion pillerde uygulanan disprosyum katkılı Li7La3Zr2O12 katı elektrolitin iyonik iletkenliğinde artış

    HAMED SALIMKHANI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    EnerjiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALP YÜRÜM

  2. Development and characterization of all solid-state li-ion batteries

    Katı-hal lityum-iyon pillerin üretimi ve karakterizasyonu

    KAMİL BURAK DERMENCİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    EnerjiAnadolu Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERVET TURAN

  3. Düzköy (Kürtün-Gümüşhane) skarn cevherinin jeolojik, mineralojik ve jeokimyasal özellikleri

    Geological, mineralogical and geochemical properties of the Duzkoy skarn mineralizations (Kurtun-Gumushane)

    KADİR BAYRAKTAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Jeoloji MühendisliğiRecep Tayyip Erdoğan Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YILMAZ DEMİR

  4. Giresun Bulancak Kirazören bölgesi skarn tipi demir yataklarının jeolojik ve jeokimyasal incelenmesi

    Geological and geochemical investigatiaon of the skarn-type iron ore deposits of the Ki̇razören region, Bulancak, Gi̇resun

    YİĞİT KURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÖZTÜRK

  5. Kalkan ve Karaağıl (Simav-Kütahya) skarn tipi demir yataklarının mineralojik, petrografik ve jeokimyasal incelenmesi

    Mineralogical, petrographical and geochemical investigation of kalkan and Karaağil (Simav-Kütahya) skarn type iron deposits

    OKŞAN GÖKÇEN UĞURCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. TOLGA OYMAN