Sodyum bazlı seramik-polimer kompozit elektrolitlerin iyonik iletkenliğinin artırılması ve arayüzey koşullarının iyileştirilmesi

Sıvı elektrolitlerin sızdırma ve tutuşma gibi güvenlik sorunları sebebiyle katı elektrolitler alanındaki çalışmalar hızlanmıştır. Katı elektrolitlerdeki gelişmelerle birlikte bataryalar daha güvenli hale gelirken katı elektrolitlerin zayıf temas yüzeyi ve düşük mukavemet gibi sorunları ortaya çıkmıştır. Elektrolitlerin iyonik iletkenliği önündeki bu engeller kompozit elektrolitlerin geliştirilmesiyle aşılmaya çalışılmaktadır; ancak basınç ve sıcaklık gibi değişkenlerin iyonik iletkenlik üzerindeki etkisi yeterince anlaşılamamıştır. Bu çalışmanın amacı, NASICON-polimer kompozit elektrolitlerini sentezlemek ve basınç ile sıcaklığın iyonik iletkenlik üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Bu amaçla elektrolitlerin üretim sürecini, basınç ve sıcaklık altında iyonik iletkenliğin değişimini gösteren bir düzeneğin tasarlanmasını kapsayan bir çalışma yürütülmüştür. Farklı oranlarda NASICON katkılı elektrolitler hazırlanmıştır. Elektrolitin karakterizasyonu için XRD, SEM ve FTIR çalışmaları yapılmıştır. Elektrokimyasal empedans spektroskopi testleri yapılmıştır. Elde edilen bulgular yüzde 25 NASICON katkılı elektrolitin en yüksek iyonik iletkenliğe sahip olduğunu göstermektedir. İyonik iletkenlik değeri 5.19x10^-5 S/cm olarak ölçülmüştür ve bu değer önceki çalışmalarla tutarlıdır. Numunelerin Elektrokimyasal empedans spektroskopi ölçümleri çeşitli basınç ve sıcaklık değerleri altında yapılmış ve bu değişkenlerin iyonik iletkenliği hangi mekanizmalarla nasıl etkilediği açıklanmıştır.