Lityum iyon piller için bor içerikli elektrolit katkı malzemesi geliştirilmesi

Taşınabilir elektrikli cihaz kullanımının artması ile birlikte, enerjinin düşük hacimde ve ağırlıkta depolanması çalışmaları hız kazanmaktadır. Bu konuda lityum iyon piller, yüksek enerji depolama kapasitesi, yüksek enerji yoğunluğu (kWh/kg), uzun kullanım ömrü, yüksek şarj-deşarj verimi ve giderek düşen maliyeti ile diğer alternatiflerin önüne geçmektedir. Sıvı elektrolitlerin iyonik iletkenliği ve elektrotların yüzeyinde oluşan katı elektrolit yüzey (KEY) tabakası lityum iyon pillerin performansına etki eden en önemli faktörlerdendir. Elektrolit katkı malzemeleri, üretim maliyetini önemli ölçüde artırmadan ve üretim sürecini değiştirmeden elektrolitin iyonik iletkenliğini artırma, KEY tabakasını oluşturma gibi katkılar sağlar. Bu çalışmada, elektrolit katkı malzemesi olarak Li/LiCoO2 pilinde kullanılmak üzere literatüre uygun olarak trifenilfosfin bor triflorür (BF3.PPh3) sentezlenmiştir. Sentezlenen maddenin yapısının ve bileşiminin belirlenmesi amacıyla FTIR, XPS, XRD ve NMR analiz teknikleri kullanılmıştır. BF3.PPh3, belli oranlarda 1 M LiPF6- EC/DMC/DEC (hacimce 1:1:1) elektrolitine katkılanarak pil performansı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Laboratuvarda hazırlanan elektrotlar ve elektrolitlerle CR2032 düğme tipi piller üretilmiştir. Döngülü voltametri ve şarj-deşarj testi ile pilin elektrokimyasal analizi yapılmıştır. Elektrolite kütlece %0,5 ve %1 BF3.PPh3 katkılanması, pilin iyonik iletkenliğini ve kapasite tutma oranını artırmıştır. Sonuçlar BF3.PPh3 maddesinin lityum iyon pillerde potansiyel uygulama alanı olduğunu göstermiştir.