Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008
Browse
4 results
Search Results
Master Thesis Growth and characterization of LiCoO2 thin films by magnetron sputtering for lithium ion batteries(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Aygün, Gülnur; Özyüzer, Gülnur Aygün; 04.05. Department of Pyhsics; 04. Faculty of Science; 01. Izmir Institute of TechnologyBu tez, lityum iyon pillerde kullanılmak üzere mıknatıssal saçtırma yöntemiyle büyütülen ve karakterize edilen Lityum Kobalt Oksit (LiCoO₂) ince filmlerinin geliştirilmesi ve iyileştirilmesine odaklanmaktadır. Yüksek performanslı enerji depolama cihazlarına yönelik artan talep göz önünde bulundurularak, bu çalışmada LCO ince filmlerin elektrokimyasal özelliklerini iyileştirmek için kaplama parametrelerinin optimize edilmesine gayret edilmektedir. İleri karakterizasyon teknikleri, örneğin Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi (EDX), X-ışını Difraksiyonu (XRD), Raman Spektroskopisi, X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ve Elektrokimyasal Döngüsel Voltametri filmlerin morfolojisini, bileşimini, kristal yapısını ve kimyasal durumlarını değerlendirmek için kullanılmaktadır. Ayrıca, bu araştırma tüm katı hal lityum iyon pillerde (ASSLIB'ler) elektrolit/katot ara yüzeyindeki zorluklara değinmekte olup, ara yüzey kararlılığını artırmayı ve direnci azaltmayı hedeflemektedir. Kaplama sürecinin iyileştirilmesi ve ara yüzey özelliklerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılması ile çalışma, lityum iyon pillerin genel performansını ve güvenliğini önemli ölçüde artırmayı amaçlamaktadır. Bu araştırmadan elde edilen bulgular, pil teknolojisinin ilerlemesine katkıda bulunarak, daha verimli ve kararlı enerji depolama çözümlerinin geliştirilmesi için değerli içgörüler sunmaktadır. Bu çalışma, malzeme optimizasyonunun önemini vurgulamakta ve çeşitli uygulamalarda daha iyi performans, uzun ömür ve güvenlik sağlamak için pil teknolojisinde gelecekteki yenilikler için bir yol sunmaktadır.Master Thesis Investigation of leaching parameters in the recycling of waste Li-Ion batteries by hydrometallurgical method(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Aslan, Melike Kübra; Özşen, Aslı Yüksel; 01. Izmir Institute of TechnologyATIK Li-İYON BATARYALARIN HİDROMETALURJİK YÖNTEMLE GERİ DÖNÜŞÜMÜNDE LİÇ PARAMETRELERİNİN İNCELENMESİ Gelişen teknoloji ile birlikte otomotiv, enerji ve elektronik aletler gibi bir çok sektörde Li-iyon pillerine talep artmaktadır. Bu doğrultuda, Li-iyon pil yapımı için ham madde ihtiyacı da oluşmaktadır. Tüketim çağındaki bu kısıtlı ham madde mevcudiyetinde de Li-iyon pil geri dönüşümünün önemi artmaktadır. Bu düşünce doğrultusunda, bu çalışmada Li-iyon pillerinin hidrometalürjik yöntemle geri dönüşümüne odaklanılmıştır. Çalışmada, hidrometalürjik yöntem aşamalarından biri olan liç kademesinde eklenen H2SO4 ve H2O2 miktarları, sıcaklık, H2O2'nin varlığı ve ekleme önceliği gibi parametrelerin Nikel ve Kobalt liç verimlerine etkisi incelenmiştir. Çalışmalar sonucunda, H2SO4 miktarının artmasıyla birlikte Nikel ve Kobalt liç verimlerinin arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, sıcaklık artışıyla da liç verimlerinin orantılı olarak arttığı görülmüştür. H2SO4 miktarının ve sıcaklığın etkisinin incelendiği sıralı çalışmalar sonucunda, %94,09 Co, %85,09 Ni liç verimi elde edilmiştir. Çalışmalarda, liç aşamasında H2O2 varlığı, miktarı ve ekleme önceliği de incelenen parametreler arasındadır. H2O2 varlığıyla Nikel ve Kobalt veriminin arttığı görülmüştür. H2O2'nin ekleme önceliğinin de önemli olduğu görülmüştür. Öncelikle H2O2 eklemesi yapıldığında H2O2'nin liç verimini etkilemediği, tam tersi H2SO4, H2O2 eklemesiyle Nikel ve Kobalt liç verimleri artmıştır.Master Thesis Doping Effect on the Anode Material Capability of 2d Bn Nanosheets(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Elmacı Irmak, Nuran; Özdemir, Mustafa Coşkun; Irmak, Nuran Elmacı; 04.01. Department of Chemistry; 04. Faculty of Science; 01. Izmir Institute of TechnologyIn this thesis, the potential of BNN surfaces doped with Al, Cl, Co, Fe, Ga, O, P, and S atoms as anode materials in K, Li, Mg, and Na ion batteries was investigated. Semi-empirical tight-binding combined with meta-dynamics methods and density functional theory were utilized to discover these properties. The effects of doping atoms on the electronic structure and geometry of BNN surfaces were also studied. Changes in the electronic structure and conductivity were reported by examining the HOMO-LUMO orbitals and the energy differences between these orbitals. Using previously reported experimental data and examining similar studies from the literature, the atoms to be doped were chosen. While vacancies at the sites of boron atoms in single-layer boron-nitride nanosheets were observed, vacancies formed by nitrogen atoms were not observed, indicating that boron vacancies are much more likely for the doping position. So that doping was performed on the boron atom. The level of quantum calculations used in this work was validated using experimental data. B3LYP/def2-SVP/D4/gCP level of theory is used for all calculations for BNN-nanosheets studied in this thesis. The bond lengths and the HOMO-LUMO energy difference were found to be nearly the same as the experimental data. The conductivity of the BNN surface was increased with the doping process. However, significant improvements are followed by doping of cobalt, iron, and sulfur atoms with 35%, 34%, and 26% alteration, respectively. For a suitable battery manufacture, the potential anode material should offer structures with high theoretical specific capacity, low anode electrode voltage, and minimal volume change between charged/discharged states. It was observed that none of the doped-BNN surfaces involved in this study were suitable for the use of anode material in magnesium ion batteries. On the other hand, they can be used as a negative electrode for potassium, lithium, and sodium batteries. Their capacity in lithium is better than Na and K batteries. Our results suggest that most of the doped BNN surface with ions studied in this thesis could be used as anode materials. However, none of them owns a better battery capacity than classic lithium batteries.Master Thesis Synthesis and Characterization of Aluminum Doped To Extend Cathode Life in Li-Ion Batteries(01. Izmir Institute of Technology, 2021) Karabudak, Engin; Karabudak, Engin; 04.01. Department of Chemistry; 04. Faculty of Science; 01. Izmir Institute of TechnologyLithium-ion batteries have an important place in meeting the energy needs and are of greater importance than their cognates, thanks to their characteristics as secondary batteries. Volumetric and gravimetric energy densities are the main features that carry lithium-ion batteries to the top. Lithium-ion batteries consist of different parts: cathode, anode, separator and electrolyte. While the anode materials are generally based on silicon, carbon and tin, the cathode materials include layered LiCoO2, spinel LiMn2O4, olivine LiFePO4, layered LiNi0,8Co0,15Al0,05O2(NCA) and layered LiNiCoMnO2 (NMC). Nmc and nca cathode materials stand out due to their high energy densities. Of course, lithium-ion batteries also have some disadvantages. A prime example of this is the capacity reductions it experiences with the increasing number of cycles. The main reasons for the decrease in capacity are; The transformation of the layered structure into spinel structure, the contamination of the Lio structure on the cathode to the electrolyte structure as a result of the side reactions that occur, damage the stable structure of the electrolyte and lead to Li loss. Metal oxide surface modification methods come to the fore in studies conducted to prevent these disadvantages. In this study, nmc structure was synthesized by reprecipitation method. Xrd, and sem analyzes of the obtained structure were taken. Al2O3 surface modification method was applied on the cathode surface. Cyclic voltammetry analyzes of the nmc structures with and without the modification applied were made with the help of potentiometry and the results were compared.