Savunma sanayi için giyilebilir kumaşlar üzerine yeni nesil katot malzemesi ile li-iyon batarya geliştirilmesi
Development of li-ion battery with new generation cathode material on wearable fabrics for defense industry
- Tez No: 970587
- Danışmanlar: PROF. DR. ESRA TELLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Enerji, Defense and Defense Technologies, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Batarya Sistemleri ve Hidrojen Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yenilenebilir Enerji Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, SuperC65 ile aktive edilmiş askeri sınıf karbon kumaş katot temel malzemesi olarak kullanılmıştır. Elektrokimyasal performansı, değişen oranlarda Lityum Demir Fosfat (LFP) ve Lityum Titanyum Oksit (LTO) eklenerek değerlendirilmiştir. Araştırma, katot malzemesinin bu katkı maddeleri ile modifiye edilmesine ve farklı oranların elektrokimyasal performansı nasıl etkilediğinin araştırılmasına odaklanmaktadır. Katot malzemesinin performansını artırmak için yüzey modifikasyonları ve katkı uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Elektrokimyasal performansı değerlendirmek için Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS) ve Döngüsel Voltametri (CV) teknikleri kullanılmıştır. Bu teknikler, katkı maddeleri ile modifiye edilmiş katot malzemelerinin yük transfer direnci, iyon difüzyon özellikleri ve redoks davranışları hakkında bilgi sağlamıştır. Ayrıca, yüzey ve yapısal karakterizasyon için Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM) ve X-ışını Kırınımı (XRD) kullanılmıştır. Sonuç olarak, katkı maddesi eklendikten sonra morfolojik değişiklikler, kristal yapılar ve element dağılımları ayrıntılı olarak analiz edilmiştir. Optimum katkı oranı kullanılarak tam hücreli bir lityum-iyon pil üretilmiştir ve elektrokimyasal davranışı ayrıntılı olarak analiz edilmiştir. Sonuçlara dayanarak, farklı katot bileşimleri ile üretilen bataryalar için karşılaştırmalı performans değerlendirmeleri yapılmıştır. SuperC65 aktif karbon kumaşın elektrokimyasal performansı, LFP ve LTO'nun dahil edilmesiyle önemli ölçüde iyileştirilmiştir. Döngü ömrünü ve kapasitesini artırırken güvenlik endişelerini de azaltmıştır. Sonuç olarak, patlama gibi güvenlik riskleri minimize edilmiş yüksek performanslı bataryalar geliştirilmiştir. Elde edilen bulguların, başta savunma sanayine yönelik enerji depolama uygulamaları olmak üzere birçok sektörde yenilikçi çözümlere öncülük etmesi amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, military-grade carbon fabric cathode activated with SuperC65 was used as the base material. The electrochemical performance was evaluated by incorporating varying amounts of lithium iron phosphate (LFP) and lithium titanium oxide (LTO). The research focuses on the modification of the cathode material with these additives and investigates the effects of different ratios on electrochemical performance. Surface modifications and additive applications were carried out to enhance the performance of the cathode material. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Cyclic Voltammetry (CV) techniques were employed to evaluate electrochemical performance. These techniques provided insights into the charge transfer resistance, ion diffusion properties, and redox behavior of the additive-modified cathode material. Furthermore, Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray Diffraction (XRD) analyses were conducted for surface and structural characterization. As a result, morphological changes, crystal structures, and elemental distributions were examined in detail following the addition of the additives. A full-cell lithium-ion battery was fabricated using the optimal additive ratio, and its electrochemical behavior was thoroughly analyzed. Based on the results, comparative performance evaluations were performed for batteries with different cathode compositions. The electrochemical performance of SuperC65-activated carbon fabric was significantly enhanced through the incorporation of LFP and LTO, resulting in increased cycle life and capacity, along with reduced safety concerns. Consequently, high-performance batteries with minimized safety risks, such as explosions, were developed. The findings aim to contribute to innovative solutions across various sectors, particularly in energy storage applications targeting the defense industry.
Benzer Tezler
- Laser induced graphene based flexible gas sensor for wearable electronics
Giyilebilir elektronikler için lazer kaynaklı grafen bazlı esnek gaz sensörü
MEHMET MERT BÜYÜKTURGAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
- Establishing multifunctional graphene fibers for smart textiles
Akıllı tekstiller için çok fonksiyonlu grafen fiber üretimi
ÖZER ÇAKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ
- Kumaş yüzeylerine metamalzeme tabanlı giyilebilir sensör uygulamaları
Metamaterial-based wearable textile sensor applications on fabric surfaces
BERKER ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZHAN AKGÖL
- Savunma sanayi uygulamalarına yönelik çok katmanlı artırılmış gerçeklik görüntü üreticinin tasarlanması ve geliştirilmesi
Design and development of a multi-layer augmented reality image generator for defense industry applications
RESUL AYDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Savunma ve Savunma TeknolojileriKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERAL ÖZŞEN
- Askeri personel için akıllı kıyafet tasarımı
Smart suit design for military person
BURAK SAKACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLAY YILDIRIM