Bor katkılı Li-iyon pil üretimi ve elektriksel performanslarının araştırılması

Bu tez çalışmasında Lityum-iyon pillerin bileşenlerinden biri olan tabakalı yapıdaki katot malzemesi LiCoO2 içerisine Kobalt (Co) bölgelerine Bor (B) katkılaması yaparak oluşan yapının fiziksel özellikleri ve bu katkılamanın pil performansını nasıl etkilediği araştırılmıştır. Çalışmalar süresince, LiCoO2 katot malzemesine Bor katkılaması yapılarak LiCo0.875B0.125O2, LiCo0.750B0.250O2, LiCo0.625B0.375O2, LiCo0.500B0.500O2, LiCo0.250B0.750O2 ve LiBO2 katot malzemeleri katıhal reaksiyon yöntemi kullanılarak 750 0C'de Oksijen atmosferinde üretilmiştir. Üretilen katot malzemelerinin mikroyapısal, manyetik ve elektriksel direnç özellikleri araştırılmış, daha sonra üretilen katot malzemeleri kullanılırak CR2032 düğme piller üretilmiş ve bu pillerin çevrimsel voltametri ve kapasite ölçümleri incelenmiştir. Üretilen katot malzemelerinden LiCo0.875B0.125O2 ve LiCo0.750B0.250O2 malzemelerinin kristal yapılarının LiCoO2 ile aynı olduğu, daha yüksek katkılamalarda ise yapının safsızlık fazları ile bozulmaya uğradığı, LiCo0.875B0.125O2 ve LiCo0.750B0.250O2 katot malzemeleri ile üretilen pillerin kapasitelerinin katkılama yapılmamış olan LiCoO2 katot materyali ile hazırlanmış pilin kapasitesinden düşük olduğu fakat döngü sayısının artması ile katkılama yapılmış pillerin kapasitesinin daha yüksek değerlerde kaldığı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak LiCo0.875B0.125O2 ve LiCo0.750B0.250O2 Bor katkılı pillerin katkılama yapılmamış LiCoO2 katot malzemesi kullanılan pillere göre uzun vadede daha yüksek kapasiteye sahip olduğu bulunmuştur.