Na-iyon bataryalarda çekirdek - kabuk yapıların elektrokimyasal özelliklere etkisinin araştırılması
Na-iyon bataryalarda çekirdek - kabuk yapıların elektrokimyasal özelliklere etkisinin araştırılması
- Tez No: 999773
- Danışmanlar: PROF. DR. SERDAR ALTIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, modern enerji depolama teknolojilerinde önemli yer tutan lityum-iyon (Li-iyon) ve sodyum-iyon (Na-iyon) bataryaların yapısal ve elektrokimyasal özellikleri araştırılmıştır. Li-iyon bataryalar yüksek enerji yoğunluğu ve uzun çevrim ömrüne sahip olsalar da sınırlı kaynaklar ve yüksek maliyet gibi sorunlar nedeniyle sürdürülebilir değildir. Bu noktada, sodyumun bol ve düşük maliyetli oluşu, Na-iyon bataryaları gelecek için umut verici kılmaktadır. Ancak Na⁺ iyonlarının büyük yarıçapı, uygun elektrot tasarımını gerekli kılmaktadır. Çalışmada katot malzemesi olarak Na₀.₆₇Mn₀.₅Fe₀.₄₂Ti₀.₀₈O₂ sentezlenmiş ve yüzeyi TiO₂ ile Al₂O₃ kaplanarak çekirdek–kabuk yapısı oluşturulmuştur. SEM, EDX, FTIR, Raman, XRD ve XPS analizleri kaplamaların homojen dağılımını ve yapısal bütünlüğü doğrulamıştır. Elektrokimyasal testler, TiO₂'nin iyon difüzyonunu artırdığını, Al₂O₃'ün ise yüzey stabilitesini güçlendirdiğini göstermiştir. Sonuç olarak, çekirdek–kabuk mimarisi Na-iyon bataryalarda kapasite korunumunu ve çevrim kararlılığını geliştiren etkili bir strateji olarak öne çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the structural and electrochemical properties of lithium-ion (Li-ion) and sodium-ion (Na-ion) batteries, which play a critical role in modern energy storage technologies, were investigated. Although Li-ion batteries offer high energy density and long cycle life, limited lithium resources and high costs restrict their sustainability. In this context, sodium, being abundant and low-cost, makes Na-ion batteries a promising alternative for future applications. However, the large ionic radius of Na⁺ requires the development of suitable electrode materials. In this study, Na₀.₆₇Mn₀.₅Fe₀.₄₂Ti₀.₀₈O₂ was synthesized as a cathode material, and its surface was modified with TiO₂ and Al₂O₃ coatings to form a core–shell architecture. Structural and morphological characterizations by SEM, EDX, FTIR, Raman, XRD, and XPS confirmed homogeneous coatings and preserved crystallinity. Electrochemical tests revealed that TiO₂ enhanced ion diffusion and conductivity, while Al₂O₃ improved surface stability and cycle life. Overall, the core–shell design was shown to enhance capacity retention and cycling stability in Na-ion batteries.
Benzer Tezler
- Sodyum iyon bataryalar için kalay esaslı malzemelerin eldesi ve anot elektrot olarak kullanım potansiyellerinin incelenmesi
Development of tin based materials for sodium ion batteries and investigation of their potential use as anode electrode
BURCU DURSUN
Doktora
Türkçe
2017
EnerjiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REZAN DEMİR ÇAKAN
- Fındık kabuklarından hidrotermal karbonizasyon yöntemi ile karbon malzemelerinin eldesi ve sodyum-iyon bataryalar için kullanım potansiyelinin incelenmesi
Investigation of hazelnut shells driven carbon materials as anode for sodium-ion batteries produced by hydothermal carbonization method
ELİF CANBAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REZAN DEMİR ÇAKAN
- Sodyum iyon bataryalar için kobalt-manganez-demir oksit katotların üretimi ve batarya performansının incelenmesi
Produttion of cobalt-manganese-iron oxide cathodes for sodium ion batteries and investigation of battery performance
ÖMER FARUK TOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR ALTIN
- Kayısı çekirdeği kabuğu temelli selüloz sentezi, sürdürülebilir enerji depolamada kullanılmak üzere sert karbon üretimi ve elektrokimyasal özelliklerinin araştırılması
Synthesis of apricot kernel shell–based cellulose, hard carbon production for sustainable energy storage applications and investigation of electrochemical properties
ZEYNEP MELEK OKTAY
Doktora
Türkçe
2025
Kimyaİskenderun Teknik ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TOLGA DEPCİ
PROF. DR. ÖNDER METİN
- The preparation and characterization of samples of glass electrolyte for lithium/sodium-ion batteries
Lityum/sodyum-iyon bataryalar için cam elektrolit örneklerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
MURAT ÖZKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TUNCER ERCİYES