Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Fakültesi, Kimya, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Nazlı Özdemir
Danışman: Şaban Patat
Özet:
Tabakalı yapıdaki O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2, şarj edilebilir sodyum iyon
pillerde katot aktif madde olarak kullanılmaktadır. O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2
ucuz, çevre dostu ve üretimi kolay olmasına karşın şarj/deşarj sırasında kapasite kaybına uğramakta ve güç
yoğunluğu düşüktür. Kapasite kaybını azaltmak ve güç yoğunluğunu artırmak için
elementlerden birini başka bir element ile yer değiştirme, karbon gibi iletken
bir madde ile kaplama ve tanecik boyutunu küçültme gibi yöntemler
uygulanmaktadır.
Bu çalışmada O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2 yapısındaki
bir kısım Mn iyonunun Ca ve Ti gibi elementler ile yer
değiştirmesinin kapasite kaybı ve spesifik güç yoğunluğuna olan etkisi incelendi.
Bu amaçla O3-NaNi1/3Fe1/3Mn0.29Ca0.02Ti0.02O2
maddesi sentezlendi.
Sentezlenen
maddeler X-ışınları toz kırınımı (XRD),
taramalı elektron
mikroskobu (SEM) ve iletkenlik ölçümleri ile karakterize edildi.
Elektrokimyasal özellikleri ölçmek için O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2 ve
NaNi1/3Fe1/3Mn0.29Ca0.02Ti0.02O2
maddelerinin çalışma elektrodu, sodyum metalinin karşıt
ve referans elektrot ve 1M NaClO4’ın ağırlıkça 1:1 oranında
etilen karbonat-dietil karbonat karışımındaki çözeltisinin elektrolit olarak
kullanıldığı elektrokimyasal hücreler hazırlandı. Hazırlanan elektrokimyasal
hücreler 0.05 C, 0.1C, 0.5C, 2C ve 3C 1C (1C= 241 mAh g-1) akım
yoğunluğu ve 1.5-4.1V voltaj aralığında şarj/deşarj edildi.
Elektrokimyasal
ölçüm sonuçlarına göre NaNi1/3Fe1/3Mn0.29Ca0.02Ti0.02O2
maddesinin spesifik kapasitesi ve güç yoğunluğunun NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2
maddesinden daha büyük (140 mAh/g) ve 30 döngü sonunda kapasite
kaybının daha az olduğu bulunmuştur.