Increasing the ionic conductivity of sodium-based ceramic-polymer composite electrolytes and improving the interfacial conditions
Sodyum bazlı seramik-polimer kompozit elektrolitlerin iyonik iletkenliğinin artırılması ve arayüzey koşullarının iyileştirilmesi
- Tez No: 909286
- Danışmanlar: PROF. DR. NURİ BÜLENT ERSOY, DR. GÜLİN VARDAR İRRGANG
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Konstriksüyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Sıvı elektrolitlerin sızdırma ve tutuşma gibi güvenlik sorunları sebebiyle katı elektrolitler alanındaki çalışmalar hızlanmıştır. Katı elektrolitlerdeki gelişmelerle birlikte bataryalar daha güvenli hale gelirken katı elektrolitlerin zayıf temas yüzeyi ve düşük mukavemet gibi sorunları ortaya çıkmıştır. Elektrolitlerin iyonik iletkenliği önündeki bu engeller kompozit elektrolitlerin geliştirilmesiyle aşılmaya çalışılmaktadır; ancak basınç ve sıcaklık gibi değişkenlerin iyonik iletkenlik üzerindeki etkisi yeterince anlaşılamamıştır. Bu çalışmanın amacı, NASICON-polimer kompozit elektrolitlerini sentezlemek ve basınç ile sıcaklığın iyonik iletkenlik üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Bu amaçla elektrolitlerin üretim sürecini, basınç ve sıcaklık altında iyonik iletkenliğin değişimini gösteren bir düzeneğin tasarlanmasını kapsayan bir çalışma yürütülmüştür. Farklı oranlarda NASICON katkılı elektrolitler hazırlanmıştır. Elektrolitin karakterizasyonu için XRD, SEM ve FTIR çalışmaları yapılmıştır. Elektrokimyasal empedans spektroskopi testleri yapılmıştır. Elde edilen bulgular yüzde 25 NASICON katkılı elektrolitin en yüksek iyonik iletkenliğe sahip olduğunu göstermektedir. İyonik iletkenlik değeri 5.19x10^-5 S/cm olarak ölçülmüştür ve bu değer önceki çalışmalarla tutarlıdır. Numunelerin Elektrokimyasal empedans spektroskopi ölçümleri çeşitli basınç ve sıcaklık değerleri altında yapılmış ve bu değişkenlerin iyonik iletkenliği hangi mekanizmalarla nasıl etkilediği açıklanmıştır.
Özet (Çeviri)
Studies in the field of solid electrolytes have accelerated due to safety problems such as leakage and ignition of liquid electrolytes. While batteries have become safer with improvements in solid electrolytes, problems like poor contact surface and low strength of solid electrolytes have emerged. These obstacles for the ionic conductivity of electrolytes are being overcome by the development of composite electrolytes; however, the effect of variables such as pressure and temperature on ionic conductivity is not sufficiently understood. This study aims to synthesize NASICON-polymer composite electrolytes and investigate the effects of pressure and temperature on ionic conductivity. For this purpose, an experimental study is conducted covering the production process of electrolytes and the design of a test rig that enables to measure the change of ionic conductivity under pressure and temperature. Solid electrolytes with different proportions of NASICON are prepared. XRD, SEM and FTIR studies are carried out for the characterization of the electrolyte. Electrochemical impedance spectroscopy measurements are taken. The findings indicate that the 25\% NASICON additive electrolyte has the highest ionic conductivity. The ionic conductivity value is measured as 5.19x10^-5 S/cm that is consistent with previous studies. Electrochemical impedance spectroscopy measurements of the samples are taken under various pressure and temperature values, and the mechanisms that explain how these variables affect the ionic conductivity are elaborated.
Benzer Tezler
- Anyonik reaktiflerin sepiyolit tarafından adsorplanma mekanizması
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
- KATI HAL ENERJİ DEPOLAMA CİHAZLARINDA FOSFAT ESASLI UCUZ ÇÖZÜM YAKLAŞIMLARI
Phosphate based cheap solution approaches in solid state energy storage devices
MÜCAHİT DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET OĞUZ GÜLER
- Sülfürlü ve oksitli bileşiklerden ergimiş tuz elektrolizi ile bakır ve alaşımlarının direkt sentezi
Direct synthesis of copper and copper alloys from sulfide/oxide compounds via molten salt electrolysis
LEVENT KARTAL
Doktora
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR
- Biyoatıklardan karbon sentezi ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Carbon synthesis from bioatic and investigation of electrochemical properties
GÜLBİKE YALDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER
- Sodyum iyon pillere üç boyutlu yenilikçi yaklaşımlar
Innovative three-dimensional approaches to sodium-ion batteries
SIDIKA YILDIRIM GÜLTEKİN
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATEM AKBULUT