Li6PS5Cl Katı Elektrolitli LiS Batarya Üretiminde Tane Boyutunun Batarya Performansına Etkisinin İncelenmesi


Creative Commons License

EFE Ş. (Yürütücü), KIZILASLAN A., TEMÜR H.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2019 - 2022

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Ağustos 2019
  • Bitiş Tarihi: Nisan 2022

Proje Özeti

Yüksek enerji potansiyeli nedeniyle ilk çalışmalarına 1960’lı yıllarda başlanılan Li/S bataryalar yerini yüksek elektrokimyasal kararlılığa sahip, uzun ömürlü Li-ion bataryalara bırakmıştır. Ancak 2000’li yıllarda teknolojideki gelişmelerin (elektrikli araçlar, mobil elektronik cihazlar, uzay teknolojisi vb.) hızlı bir şekilde artması sonucu daha yüksek güç ihtiyacı doğmuş ve çevresel etki, ekonomiklik, güvenlik gibi birçok parametrede birlikte değerlendirilince Li/S bataryalar tekrar ön plana çıkmıştır. Ancak S’ün yüksek enerji yoğunluğuna rağmen Li/S bataryalar; düşük şarj verimi, düşük çevrim sayısı, yetersiz güvenlik seviyesi ve yüksek kendi-kendine deşarj oranı nedeniyle henüz ticarileşememiştir. Bu olumsuz hususların bertaraf edilmesi amacıyla yürütülen çalışmalar sonucunda, katı elektrolitli Li/S bataryaların gelecek vaat ettiği belirlenmiştir. Bu projede; yüksek iyonik iletkenliğe sahip katı elektrolitli (Li6PS5Cl) bir Li/S bataryada, katı elektrolittin tane boyutunun batarya performansına etkisi incelenecektir. Bu amaçla 3 farklı hızda (400/550/700 dev/dak) ve 3 farklı (10/20/30 saat) sürede gezegensel bilyeli değirmen kullanılarak hazırlanacak olan katı elektrolitlerin, batarya performansına etkisi incelenecektir. Katot olarak katı elektrolitli katot kompoziti (sülfür/karbon/karbonkarası/katıelektrolit) ve anot olarak Li metali kullanılacaktır. Katot ve katı elektrolit çeşitleriyle hazırlanan batarya hücreleri, karakterizasyon ve performans testlerine tabi tutulacaktır. Test sonuçları birlikte değerlendirilerek, tane boyutunun batarya performansına etkisi belirlenecektir. Çalışma da ki nihai amaç, yüksek performansa sahip katı elektrolitli bir Li/S batarya üretimi yapabilmektir.