Poli (HEMA-ko-MMA) tabanlı lityum-polimer elektrolitlerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları

Abstract

Yüksek enerjinin elde edildiği lityum-iyon piller, enerji sektöründeki teknolojik gelişmeler ile birlikte büyük önem kazanmaktadır. Elektrolit, lityum-iyon pillerde kullanılan en önemli unsurlardan biridir. Bu çalışmada lityum-iyon pillerde kullanılmak üzere polimer elektrolit sentezlenmesi ve sentezlenen elektrolitin fiziksel ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi hedeflenmiştir. Elektrolit hazırlamada kullanılan poli(HEMA-ko-MMA) polimeri serbest radikal polimerizasyon ile sentezlenmiş ve PEG400 (polietilen glikol) ile karışım sağlanmıştır. Polimer-PEG400 karışımında PEG400'ün polimerin iletkenlik özelliklerine katkı sağladığı görülmüştür. Polimer karışımına lityum tuzu ilave edilmiş ve farklı sıcaklıklarda iletkenlik değerleri ölçülmüştür. Yüksek sıcaklıkla birlikte, lityum tuzu ilave edilmiş polimerin iletkenliğinin arttığı gözlemlenmiştir. Lityum tuz miktarının değişmesiyle birlikte yapıda iletkenlik değerlerinde değişiklikler olduğu tespit edilmiştir. Yapılan iletkenlik testlerinin sonucunda poli[(HEMA-ko-MMA)]/PEG400 polimer karışımına %10 lityum tuz katkısında, iletkenliğin en iyi seviyede olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlara bağlı olarak hazırlanan polimerin, lityum-iyon pillerde elektrolit olarak kullanabileceği saptanmıştır.

High energy lithium-ion batteries, together with the technological developments in the energy sector, are gaining great importance. Electrolyte is one of the most important elements used in lithium-ion batteries. In this study, it is aimed to synthesize polymer electrolyte for use in lithium-ion batteries and investigate the physical and electrochemical properties of synthesized electrolyte. The poly (HEMA-co-MMA) polymer to be used as electrolyte was synthesized by free radical polymerization and mixed with PEG400 (polyethylene glycol). The addition of PEG400 was observed to contribute to the conductivity properties of the polymer.( It was observed that the addition of PEG400 contributed to the conductivity properties of the polymer.). Lithium salt was added to the PEG400 doped polymer and conductivity values were measured at different temperatures. It has been observed that the conductivity of the polymer added to the lithium salt with high temperature has increased. Changes in the conductivity values were observed with the change in the amount of lithium salt. Conductivity tests showed that conductivity was best at 10% lithium salt addition to poly [(HEMA-ko-MMA)] / PEG400 polymer. It was determined that the prepared polymer could be used as an electrolyte in lithium-ion batteries.