Yeni nesil şarj edilebilir sodyum-iyon pilleri için katot malzemelerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of cathode materials for next-generation rechargeable sodium-ion batteries
- Tez No: 950717
- Danışmanlar: DOÇ. DR. METİN ÖZGÜL, PROF. DR. SERDAR ALTIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Enerji, Engineering Sciences, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması kapsamında sodyum iyon pillerde kullanılan katotların pil performansını arttırmak amacıyla Mn-Fe esaslı katotlarda pil performansına Ni katkılamanın etkileri araştırılmıştır. Na0.67Mn0.5-xNixFe0.43Al0.07O2 ve Na0.67Mn0.5-xNixFe0.43Ti0.07O2 katot malzemeleri x= 0,0 - 0,5 aralığında katı hal reaksiyon yöntemi ile hazırlanmıştır. Her bir kompozisyonda kullanılan kimyasal miktarı stokiyometrik oranlar dikkate alınarak hesaplanmış ve 900˚C'de 6 saat ısıl işleme tabi tutulmuştur. Üretilen katot malzemelerinin yapısal karakterizasyonları için SEM, XRD, FTIR, RAMAN, XPS ve BET analizleri yapılmıştır. Elektrokimyasal performans ölçümleri için oda sıcaklığında Elektriksel Empedans Spektroskopisi (EIS), Çevrimsel Voltametri (CV), Galvanostatik Şarj-deşarj ölçümleri ve C-rate ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan ölçümler neticesinde 100 çevrim sonunda en iyi pil performansları x=0,06 Ni katkı oranının optimum değer olduğunu işaret eder şekilde Na0.67Mn0.44Ni0.06Fe0.43Al0.07O2 (181 mAh/g, %55,8 kapasite tutma oranı) ve Na0.67Mn0.44Ni0.06Fe0.43Ti0.07O2 (184 mAh/g, %62,5 kapasite tutma oranı) malzemelerinde gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the effect of Ni doping on the battery performance of Mn-Fe based cathodes used in sodium ion batteries was investigated to improve their battery performance. Cathode materials of Na0.67Mn0.5-xNixFe0.43Al0.07O2 and Na0.67Mn0.5-xNixFe0.43Ti0.07O2 were prepared for x = 0.0 - 0.5 range using the solid-state reaction method. The chemical amounts used in each composition were calculated considering stoichiometric ratios and subjected to heat treatment at 900°C for 6 hours. For the structural characterization of the produced cathode materials, SEM, XRD, FTIR, RAMAN, XPS, and BET analyses were performed. For the electrochemical performance measurements, Electrical Impedance Spectroscopy (EIS), Cyclic Voltammetry (CV), Galvanostatic Charge-Discharge measurements, and C-rate measurements were conducted at room temperature. As a result of the measurements, the best battery performances after 100 cycles were observed for Na0.67Mn0.44Ni0.06Fe0.43Al0.07O2 (181 mAh/g, 55.49% capacity retention rate) and Na0.67Mn0.44Ni0.06Fe0.43Ti0.07O2 (184 mAh/g, 62.16% capacity retention rate) compositions indicating x=0.06 as the optimum Ni doping concentration for both systems.
Benzer Tezler
- Lityum iyon piller için birlikte çöktürme yöntemi ile kobalt içermeyen katot malzemesi üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of cobalt free cathode materials via co-precipitation method for lithium ion batteries
DİLA SİVLİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Heteroatom katkılı grafen temelli anot içeren yeni nesil sodyum iyon pillerin üretilmesi ve performanslarının incelenmesi
Production and performances examination of new generation sodium ion batteries containing heteroatom doped graphene based anode
ALİ İHSAN KÖMÜR
- Development of novel borate-based positive electrode materials for rechargeable lithium batteries
Şarj edilebilir lityum piller için yeni borat tabanlı pozitif elektrot malzemelerinin geliştirilmesi
SEMİH AFYON
Doktora
İngilizce
2013
Eıdgenossısche Technısche Hochschule Zurıch (eth)Kimya Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Yeni nesil sulu çinko iyon bataryalar için mof tabanlı yeni bir katot malzemesinin geliştirilmesi
Development of a mof based novel cathode material for next-generation aqueous zinc ion batteries
İZEL ALMİRA ÖZTÜRK
- Şarj edilebilir lityum bataryalar için yüksek performanslı elektrot malzemelerinin geliştirilmesi
Development of high performance electrode materials for the rechargable lithium batteries
MELİKE SEVİM YILMAZ