KATI HAL ENERJİ DEPOLAMA CİHAZLARINDA FOSFAT ESASLI UCUZ ÇÖZÜM YAKLAŞIMLARI

İnsanlık tarihi boyunca enerji en öncül ihtiyaçlardan birisi olmuştur. Son yüzyılda enerji elde ettiğimiz yöntemler gezegenimizi hızlıca kirletmekte ve geri dönüştürülememektedir. Bu sebeple insanlık yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmiş ve bununla birlikte depolama sistemleri önemli bir hal almıştır. Bunun yanı sıra taşınabilir cihazların her geçen gün hızla artması ve elektrikli araçların hayatımızda yer etmesi enerji depolama sistemlerini daha önemli hale getirmiştir. Günümüzde taşınabilir cihazlarda ve elektrikli araçlarda Li esaslı batarya sistemleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Aynı zamanda pratik uygulamalar için sodyum araştırmaları da son hızıyla devam etmektedir. Sodyumun lityuma elektrokimyasal olarak benzerliği ve bazı avantajları onu gelecek için son derece önemli bir pil malzemesi haline getirmektedir. Yaygın olarak kullandığımız alkali iyon bataryalar sıvı elektrolit içermektedir. Sıvı elektrolitli bataryalar son zamanlarda oldukça güvenilir hale getirilmiş olsalar da, hala güvenlikle ilgili önemli sorunları bulunmaktadır. Özellikle elektrikli otomobiller ve yenilenebilir enerji kaynakları için kullanılan büyük ölçekli batarya sistemleri bu güvenlik sorunlarından oldukça muzdariptir. Katı elektrolitler, her ne kadar sıvı ekektrolitler kadar yüksek iyonik iletkenliklere ulaşamasalar da; sıvı elektrolitlerin oluşturduğu güvenlik açıklarına ve bazı performans sorunlarına önemli bir alternatif olarak ortaya çıkmaktadırlar. Aynı zamanda katı elektrolit kullanımı batarya paketlenmesini kolaylaştırarak güç yoğunluğunu arttırabilmektedir. Bu çalışmada oksit esaslı NZSP katı hal reaksiyon yöntemi ile üretilmiş ve beş farklı sıcaklıkta sinerlenmiştir. Üretilen numulerin karakterizasyonu XRD ile belirlenmiştir. Sinterlenen numunelerin elementel analizi ve mikroyapısı FE-SEM ile analiz edilmiştir. Yapılan EIS analizi sonucunda iyonik iletkenlikleri test edilmiş ve 1150°C' de sinterlenen numunenin iyonik iletkenliğinin 2,71x10-4 olduğu ortaya konmuştur. Aynı zamanda yapılan kronoamperometre testleri sonucunda elektrolitin Na ile reaksiyon vermediği ve kararlı olduğu ortaya konmuştur.