Akademik Veri Yönetim Sistemi
TÜBİTAK Projesi, 3001 - Başlangıç Ar-Ge Projeleri Destekleme Programı, 2018 - 2020
Elektrikli ve elektronik cihazlar modern toplumda giderek daha da önem kazandıgından enerji depolama sistemleri çesitli yollarla üretilen enerjiyi depolamak, standardize etmek ve verimli bir sekilde dagıtımını saglamak için kullanılmaktadır. Dolayısıyla, modern toplumun sürdürülebilir gelisiminde kilit bir faktör olan bu sistemlerin verimli ve uygun maliyetli sekilde gelistirilmesi büyük önem arz etmektedir. Depolanabilen enerji açısından incelendiginde, Li-S pillerin 2600 Wh kg-1?lık oldukça yüksek bir teorik kapasiteye sahip oldugu bilinmektedir. Bu nedenle, Li-S piller bir cihaz için tercih edilebilir olmasına ragmen, üstesinden gelinmesi gereken problemleri sebebiyle ticari üretimi henüz istenilen noktada degildir. Mevcut proje çalısmasında, Li-S pillerin kapasitesini ve çevrim ömrünü olumsuz etkileyen faktörleri bertaraf etmek amacıyla arastırmalar yapılmıstır. Geleneksel organik sıvı elektrolitler yerine, Li-Nafion / Li-Aquivion Al2O3 nanodolgulu iyon degistirici hibrit kompozitler üretilerek bu lityumlanmıs iyon degistirici membranlar hem elektrolit hem de seperatör olarak kullanılmıstır. Böylece, Li+ iyon geçirgenligi saglanırken katottan polisülfür türlerin çözünerek elektrolite geçmesi (mekik etkisi) önlenmistir. Bu sayede, sıvı elektrolit kullanılan sistemlere göre daha yüksek kapasiteli ve uzun ömürlü piller gelistirilmistir. Pillerin hazırlanmasında, katot olarak üretilen baglayıcısız ve esnek yapılı serbest S/rGO/KNT (Kükürt/indirgenmis grafen oksit/karbon nanotüp) nanokompozit kagıt katotlara karsılık, anot olarak geleneksel Li metali kullanılmıstır. Bu katotlar kullanılarak, farklı kompozisyonlarda hazırlanan iyon degistirici hibrit kompozit membran elektrolitler varlıgında 300 çevrim sonunda 0,1C hızda 867 mAh g-1 degerinde yüksek gravimetrik kapasiteli Li-S pil elde edilmistir. Bu deger, proje önerisinde hedefledigimiz 750 mAh g-1 degerini asmıstır. Bu proje kapsamında hedeflenen diger basarı ölçütleri (elektrokimyasal kararlılık, iletkenlik ve katot aktif madde içerigi vb.) de basarıyla saglanmıstır. Sonuç olarak, özgün membran üretimi ve bilesen özelliklerinin gelistirilmesi ile Li-S piller üretilmis, yüksek kapasite ve çevrim ömrüne sahip pillerin fiziksel, kimyasal ve elektrokimyasal karakterizasyonu gerçeklestirilmistir.