Lityum iyon piller için nano yapılı katot aktif maddesinin sentezlenmesi.

Abstract

Lityum iyon piller gündelik hayatımızda cep telefonları ve taşınabilir bilgisayarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Lityum iyon piller sahip oldukları yüksek enerji yoğunluğu ve çok uzun süre şarj-deşarj edilebilme özelliği nedeniyle tercih edilmektedir. Lityum iyon pillerde kapasiteyi sınırlayan asıl malzeme katot aktif maddesidir. Katot aktif maddesi olarak LiCoO2 1994 yılından bu yana kullanılmaktadır. Ancak nanoteknolojideki son gelişmeler, yeni sentezleme yöntemlerinin uygulanması ile katot aktif maddesinin de nano ölçekte üretilerek kapasitenin artırılabileceğini göstermiştir. Bu tez çalışmasında sol-jel, birlikte çöktürme ve sükroz yakması yöntemleri ile nano ölçekte tabakalı LixMnyNizO2 yapıları sentezlenmiştir. Bu yapılarda Li2MnO3 fazı oluşturularak kapasiteyi artırıcı etkisi incelenmiştir. İkili yada üçlü katı fazlar içeren yapılar XRD, SEM, TEM yöntemleri kullanılarak kristal yapısı ve tane boyutu araştırılmıştır. Ayrıca CV, kronopotansiyometri ve empedans ölçümleri yapılarak elektrokimyasal karakterizasyonu yapılmıştır.Anahtar Kelimeler: Lityum iyon pil, Nano yapı, Katot Aktif Maddesi

Li ion batteries are used widely in daily life by laptops and computers. Lithium ion cells generally are preferred for mobile applications because of their high energy density and high charge-discharge capability. The discahrge capacity is restricted by cathode side of lithium ion cells. LiCoO2 has been used as a cathode active material since 1994. However the recent nanotechnological developments and novel synthesis methods show that nano scale products can have greater discharge capacity. In this study nano scale layered LixMnyNizO2 are synthesised by using sol-gel, co-precipitation and sucrose combustion methods. In this structure Li2MnO3 phase is formed that inrease the discharge capacity. Formed binary and ternary solid phases are investigated with XRD, TEM and SEM tecniques. Also CV, Chronopotensiometry and impedance tests are applied for electrochemical caracterization of materials.Key Words: Lithium ion battery, Nano- structured materials, Cathode active materials