Lityum İyon Piller İçin Sn-Cu/rGO (İndirgenmiş Grafen Oksit) Anot Malzemelerin, Karakterizasyonu ve Elektrokimyasal Özellikleri

Lityum iyon pilleri uzun kullanım ve raf ömrü, geniş kullanım sıcaklık aralığı, hızlı şarj edilebilirlik, yüksek enerji verimliliği gibi özellikleriyle son zamanlarda öne çıkan güç kaynaklarındandır. Grafite alternatif olarak kalay esaslı elektrot malzemeleri yüksek kapasite değerlerinden dolayı ilgi çekicidir. Ancak şarj/deşarj esnasında kalay esaslı elektrot malzemesinin karşılaştığı en büyük problem hacim genleşmesidir. Bu problemi aşmaya yönelik olarak aktif veya inaktif malzeme ile birleştirilerek değiştirilebilir. Sn, Sn-Cu ve Sn-Cu/rGO tozları kimyasal indirgeme yöntemi ile Li iyon piller için anot malzemesi olarak üretilmiştir. Sn, Sn-Cu ve Sn-Cu/rGO tozların mikroyapı incelemeleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gerçekleştirilmiştir. Enerji dağılım X-ışınları spektroskopisi (EDS) ile Sn-Cu/rGO  kompozit tozlarının elementel analizleri yapılmıştır.. Üretilen Sn, Sn-Cu ve Sn-Cu/rGO  tozlar bakır akım toplayıcı üzerinde elektrot olarak hazırlanmış ve CR2016 düğme tipi hücreler kullanılarak 200 mA/g sabit akım yoğunluğunda elektrokimyasal testleri gerçekleştirilmiştir. Elektrokimyasal test sonuçlarına göre, Sn-Cu/rGO kompozit anot malzemesi Sn ve Sn-Cu elektrotlara göre daha iyi elektrokimyasal performans göstermiş ve 100 çevrim sonunda yaklaşık 430 mAh/g deşarj kapasitesi elde edilmiştir.

___

  • KAYNAKLAR [1] UYSAL M., Lityum İyon Piller İçin Kesikli Akim Yöntemi İle Kalay Esasli Kompozit Anotlarin Geliştirilmesi Doktora Tezi Sakarya Üniversitesi, Türkiye, 2015 [2] ZHOU S., Nanonet-Based Materıals For Advanced Energy Storage Doctor of Philosophy Boston College The Graduate School of Arts and Sciences Department of Chemistry, USA, 2012. [3] DENİZLİ F., Lityum İyon Pilleri İçin Elektron Demeti İle Fiziksel Buhar Biriktirme (EBPVD) Yöntemi Kullanılarak İnce Film Anot Malzemesi Üretimi Ve Karakterizasyonu Yüksek Lisans Tezi İstanbul Teknik Üniversitesi, Türkiye, 2011.. [4] ALAF M., Lityum İyon Piller İçin Sn/SnO2/KNT Kompozit Anotlarının Geliştirilmesi Doktora Tezi Sakarya Üniversitesi, Türkiye, 2014 [5] LEITE E.R., Nanostructured Materials for Electrochemical Energy Production and Storage, Springer, New York, 2009. [6] SUBRAHMANYAM G., ERMANNO M., FRANCESCO DE A., ENZO Dİ F., REMO PROİETTİ Z., CLAUDİO C., Review on recent progress of nanostructured anode materials for Li-ion batteries, Journal of Power Sources 257, 421–443, 2014. [7] MAROM R., AMALRAJ S.F., LEİFER N., JACOB D., AURBACH D., A review of advanced and practical lithium battery materials, Journal of Materials. Chemistry, 21, 9938–9954, 2011. [8] WACHTLER M., WİNTER M., AND BESENHARD J. O., Anodic materials for rechargeable Li-batteries. Journal of Power Sources. 105, 151–160, 2002. [9] SCROSATİ B., GARCHE J., Lithium batteries: Status, prospects and future Journal of Power Sources, 195, 2419–2430, 2010.. [10] JUNSHENG Z., DIANLONG W., TIEFENG L.CHENFENG G.Preparation of Sn-Co-graphene composites with superior lithium storage capability Electrochimica Acta, 125, 347-353,2014 [11] MAO, O., TURNERB, R.L., COURTNEYA, I.A., FREDERICKSEN, B.D., BUCKETT, M.I., KRAUSE, L. J., DAHN, J.R., Active/Inactive Nanocomposites as Anodes for Li ‐ Ion Batteries, Journal of Electrochem. Society 2, 3–5, 1999. [12] JUNSHENG Z, GUANGZHOU H, JIN Z Preparation of Sn-Cu-graphene nanocomposites with superior reversible lithium ion storage Materials Letters, 185, 565-568,2016 [13] HUAN W, XU L, MONTGOMERY B-F, PLACIDUS B A 3D graphene-based anode materials for Li-ion batteries Current Opinion in Chemical Engineering, 13, 124-132 ,2016 [14] XIAOQIU C, QIANG R, ZHEN W, XIANHUA H, SHEJUN H Ternary Sn-Sb-Co alloy particles embedded in reduced graphene oxide as lithium ion battery anodes Materials Letters, 191, 218-221,2017 [15] JIZHANG C, LI Y, SHAOHUA F, ZHENGXI Z, SHIN-ICHI H Facile fabrication of graphene/Cu6Sn5 nanocomposite as the high performance anode material for lithium ion batteries Electrochimica Acta, 105, 629-634,2013 [16] ZHAO H., JIANG C., HE X., REN J., WAN C., Advanced structures in electrodeposited tin base anodes for lithium ion batteries, Electrochim. Acta, 52, 7820–7826, 2007. [17]JUNSHENG Z, ANMIN L, DIANLONG W Study on the synergistic lithium storage performance of Sn/graphene nanocomposites via quantum chemical calculations and experiments Applied Surface Science, 416, 751-756,2017 [18]UYSAL M, CETİNKAYA T. ALP A, AKBULUT H Fabrication of Sn–Ni/MWCNT composite coating for Li-ion batteries by pulse electrodeposition: Effects of duty cycle Applied Surface Science, 334, Pages 80-86,2015 [19]UYSAL M, CETİNKAYA T, KARTAL M. ALP A, AKBULUT H Production of Sn–Cu/MWCNT composite electrodes for Li-ion batteries by using electroless tin coating Thin Solid Films, 572, 216-223,2014 [20] PETER, B.G., BRUNO, S., JEAN-MARIE, T., Nanomaterials for rechargable lithium batteries. Angewandte Chemie, 47, 2–19, 2008. [21] QIN J, HE C, ZHAO N, WANG Z, SHI C, EZ LIU, LI J Graphene networks anchored with Sn@ graphene as lithium ion battery anode, ACS Nano 8 (2), 1728–1738,2014 [22]PENG H, LI R, HU J, DENG W, PAN F Core–Shell Sn–Ni–Cu-Alloy@ Carbon Nanorods to Array as Three-Dimensional Anode by Nanoelectrodeposition for High-Performance Lithium Ion Batteries - ACS applied materials, 8 (19), 12221–12227,2016
Academic Platform Journal of Engineering and Smart Systems-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 2022
  • Yayıncı: Akademik Perspektif Derneği
Sayıdaki Diğer Makaleler

Elektrokoagülayon Yöntemiyle Reaktif Yellow 160 Boyar Maddesinin Giderimi

Ahmet AYGÜN, Beytullah EREN

Bulanık Bilişsel Haritalar Kullanılarak Yeşil Tedarik Zinciri Yönetimi İçin Bir Değerlendirme Modeli

Özer UYGUN, Enes Furkan ERKAN, Halil İbrahim DEMİR

Kömür Baca Külü, Kireç ve Jips Ürünlerinden Yapı Malzemesi Yapımı

Salih YÜKSEK, Semih KAYA

Elektrokoagülasyon Yöntemi ile Sulardan Boyarmadde Gideriminde Molekül Büyüklüğü ve pH etkisi

Orhan Taner CAN, Leyla GAZİGİL

Mevsimlik Olmayan Box-Jenkins Modellerinde İki Aşamalı Yapay Sinir Ağlarının Kullanılması

Gültekin ÇAĞIL

İmalat Firmalarında İş Sağlığı ve Güvenliği Yatırım Harcamaları İle Kaza Oranları ve İş Kazası Maliyetleri İlişkisi: İşletme Bütçesine İSG Harcamaları İçin Kaynak Tahsis Edilmesinin Önemi

Metin Bayram, Hüseyin İskender, Abdullah Hulusi Kökçam

Karbon Elyaf Dolgulu Pa6 Polimer Kompozitlerinin Aşınma Özellikleri Üzerine Uygulanan Yük ve Kayma Hızının Etkisi

Salih Hakan YETGİN, Murat KOYUNBAKAN, Ferhat YILDIRIM, Gözde KUŞ, Volkan ESKİZEYBEK, Abdurrahman GENÇ

Esnek Algılayıcı Kontrollü Robot El Tasarımı ve Gerçeklenmesi

Sinan Serdar ÖZKAN, Durmuş KARAYEL, Gökhan ATALI, İbrahim GÖKBAYRAK

Otomobil Koltuklarını Isıtmak İçin Yeniden Tasarlanan Standart Otomobil Klima Sisteminin Performansının Bulanık Mantık ile Modellenmesi

Ali ATEŞ, Kevser DİNÇER, Eyüb CANLI, Sadık ATA

Lityum İyon Piller İçin Sn-Cu/rGO (İndirgenmiş Grafen Oksit) Anot Malzemelerin, Karakterizasyonu ve Elektrokimyasal Özellikleri

Mehmet UYSAL, Harun GÜL