Implementation of advanced battery technologies for electric mobility, renewable energy storage, and electronic devices using the topsis method
Topsıs yöntemi kullanılarak elektrikli mobilite, yenilenebilir enerji depolama ve elektronik cihazlara yönelik ileri pil teknolojilerinin uygulanması
- Tez No: 875870
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM ETHEM TARHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Katı halde piller, Elektrikli araçlar, Yenilenebilir enerji depolama, TOPSIS yöntemi, Polimer esaslı katı halde piller, Sülfür esaslı katı halde piller, Oksit esaslı katı halde piller, Solid-state batteries, Electric vehicles, Renewable energy storage, TOPSIS method, Polymer-based solid batteries, Sulfide-based solid batteries, Oxide-based solid batterie
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Kültür Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mühendislik Yönetimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Katı haldeki piller, özellikle elektrikli araçlar, yenilenebilir enerji depolama ve akıllı telefonlar ve giyilebilir cihazlar gibi küçük cihazlar olmak üzere birçok sektörde devrim yaratmaya hazırlanıyor. Bu, çevre koruma yasalarının yürürlüğe girmesinden sonra enerji depolama sistemlerine olan artan talep ve mevcut lityum iyon pillerindeki güvenlik sorunlarından kaynaklanmaktadır. Sıvı elektrolit kullanan mevcut lityum iyon pillerden farklı olarak, katı haldeki piller katı bir elektrolit malzemesi kullanır. Bu çalışma, İdeal Çözüme Benzerlik Sırasına Göre Tercih Sıralaması Tekniği (TOPSIS) yöntemini kullanarak en iyi katı hal pil türünü belirlemeyi amaçlamaktadır. Polimer bazlı, sülfür bazlı ve oksit bazlı katı piller olmak üzere üç alternatif karşılaştırılmaktadır. Maliyet, verimlilik, kullanım ömrü, güvenlik, kar marjları ve çevresel etki olmak üzere altı temel kriter dikkate alınmıştır. Her ne kadar katı hal piller hakkındaki araştırmalar ve çalışmalar hala nadir olsa da, kapsamlı bir değerlendirme sağlamak için her kriter dikkatlice değerlendirilmiştir. Daha sonra TOPSIS yöntemi, pil türlerini ideal bir çözüme göre göreceli yakınlıklarına göre sıralamak için uygulanmıştır. Sıvı elektrolitli mevcut pillerle rekabet edebilmek için katı hal pillerin verimliliğini ve kapasitesini artırmak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulmasına rağmen, sonuçlar sülfür bazlı katı hal pillerin ideal seçenek olduğunu ve değerlendirilen tüm kriterlerde en uygun dengeyi gösterdiğini ortaya koymaktadır. Bu, sülfür bazlı pillerin enerji depolama teknolojisinde ilerlemeleri sağlamada önemli bir potansiyele sahip olduğunu düşündürmektedir. Verimlilik ve güvenlik gibi kritik alanlarda mükemmellik gösterirken makul maliyetleri ve minimum çevresel etkiyi koruyan sülfür bazlı katı hal piller, çeşitli uygulamalarda enerji depolama alanının geleceği için umut verici bir çözüm olarak öne çıkmaktadır.
Özet (Çeviri)
Solid-state batteries are poised to revolutionize multiple industries, especially electric vehicles, renewable energy storage, and small devices such as smartphones and wearables. This is due to the increased demand for energy storage systems after the enactment of environmental conservation laws and the safety problems in current lithium-ion batteries. Unlike current lithium-ion batteries that use liquid electrolytes, solid-state batteries utilize a solid electrolyte material. This study aims to identify the best type of all-solid-state battery using the Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) method, comparing three alternatives: polymer-based, sulfide-based, and oxide-based solid batteries. Six key criteria were considered: cost, efficiency, lifetime, safety, energy densities, and ionic conductivity. Although the researches and studies about all solid state batteries are still rare. Each criterion was carefully evaluated to ensure a thorough assessment. The TOPSIS method was then applied to rank the battery types based on their relative closeness to an ideal solution. Although more studies are needed to enhance the efficiency and capacity of solid-state batteries to compete with current batteries with liquid electrolytes, the results indicate that sulfide-based solid-state batteries are the ideal option, demonstrating the most favorable balance across all evaluated criteria. This suggests that sulfide-based batteries have significant potential to drive advancements in energy storage technology. By excelling in crucial areas such as efficiency and safety while maintaining reasonable costs and minimal ionic conductivity, sulfide-based solid-state batteries stand out as a promising solution for the future of energy storage across various applications.
Benzer Tezler
- Online impedance measurement of batteries using cross-correlation technique
Çapraz-korelasyon tekniğini kullanarak çevrimiçi batarya empedansı ölçümü
TAHA NURETTİN GÜCİN
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LEVENT OVACIK
- Çevresel gürültü kontrolüne yönelik gerçek zamanlı izleme sistemi tasarımı ve uygulaması
Real-time monitoring system design and implementation for environmental noise control
SAMET FEYYAZ HAMAMCI
Doktora
Türkçe
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÖZGÜR DOĞRU
- Bir kablosuz ölçüm sisteminin ıeee 802.15.4 (ZigBee) standardı kullanılarak gerçekleştirilmesi
Implementation of a wireless measurement probe using ieee 802.15.4 (ZigBee) standard
ALTAN SOMAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL KAYA
- GaAs pHEMT class-E power amplifier design
GaAs pHEMT E-sınıfı güç küvvetlendirici tasarımı
BEHNOOSH MESKOOB
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. HASAN BÜLENT YAĞCI
- Heterojen kablosuz ağlar için bulanık mantık dikey el değiştirme algoritması
Fuzzy logic vertical handover algorithm for heterogeneous wireless networks
GÜRKAN COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ALİ ÇIRPAN