Batarya elektrolit materyali ve optoelektronik aygıt olarak iyonik sıvıların yapısal özelliklerinin incelenmesi

Elektrik-elektronik tabanlı cihazlara olan ilginin artması, teknolojik iletişim kaynaklarının gelişmesi enerji depolama sistemleri üzerine araştırma-geliştirme faaliyetlerini hızlandırmıştır. Bu çalışmada kimyasal enerji depolama teknolojileri sınıfında bilimsel çalışmalar ve endüstriyel üretim tasarım açısından önemli bir potansiyele sahip şarj edilebilir bataryalar ve elektrolit materyal olarak iyonik sıvılar hakkında bilgi verilmiştir. Kimyasal sentezler, elektrokimyasal ve fotovoltaik özellikler alanında iyonik sıvılar için deneysel analizler son yıllarda oldukça artmıştır. Bunun yanında bilimsel çalışmalarda kuantum mekaniksel modelleme tekniklerinin de kullanılması, malzemelerin araştırma geliştirme maliyetlerinde tasarruf sağlamaktadır. Ayrıca iyonik sıvılar için doğrusal olmayan optik ölçüm teknikleri, deneysel çalışmalar ve teorik hesaplamalarda dikkat çekicidir. Bu tez çalışmasında kuantum mekaniksel hesaplamalar ve elektronik yapı hesaplama yöntemleriyle iyonik sıvıların katyon-anyon etkileşimleri, [Anyon–]–n[Li+] yapısal özellikleri, geçiş durumu analizleri, doğrusal olmayan optik özellikleri incelenmiştir. Seçilen ve tasarlanan iyonik sıvı yapıları için güçlü hidrojen bağları ve katyon-anyon bağlanma yetenekleri literatürdeki kristalografik sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Hidrojen bağ eksenleri üzerindeki proton pozisyonlarına göre oluşan formlar ve geçiş durumları, potansiyel enerji yüzey taraması ile modelleme yapılmıştır. Katyon-anyon ve [Anyon–]–n[Li+] etkileşim enerjileri, Grimme dispersiyon modellerinin D2, D3 versiyonları ve CP yaklaşımı hesaplamaları yardımıyla yapılmıştır. Elektrik dipol moment, polarize edilebilirlik, birinci-ikinci yüksek polarize edilebilirlik değerleri statik ve dinamik olarak hesaplanmıştır. Etkin ve kararlı yapılar, doğrusal olmayan optik özellikler açısından değerlendirilmiştir.