DoktoraAçık Erişim

Lityum-sülfür ve lityum-oksijen bataryalarının malzemeden sisteme analizi

Bu tez size mi ait?

Bu kayıt toplu arşivden geldi. Sizinse profilinize bağlayın.

2024
0 görüntülenme
0 i̇ndirme

Özet (TR)

Lityum-iyon bataryalarından (LIB) daha iyi kapasite gösterecek batarya gelişimi, yüksek enerji talep eden gelecekteki araçlar için oldukça önemlidir. Bu bağlamda, bu çalışmada tasarım parametreleri ve malzeme etkisinin lityum-sülfür (Li-S) ve lityum-oksijen (Li-O2) batarya performansı üzerine etkileri incelenmiştir. Li-S bataryaları üç metotla incelenmiştir: elektrokimyasal karakterizasyon, sistem-düzeyi performans modellemesi ve son olarak makine öğrenmesi. Li-O2 bataryaları içinse sadece makine öğrenmesi metotları kullanılmıştır. İlk olarak, hücre ve materyal tasarımlarının Li-S batarya performansının üzerine etkileri literatür verileri ile, birliktelik kuralları analizi (ARM) kullanılarak açıklanmıştır. Li-S bataryaları için emprenye malzeme tipi en önemli faktördür ve sistem-düzeyi performans, iyonik sıvı (IL) elektrolitler ile birlikte önemli derecede arttırılmışıtr. Bir sonraki kısımda, Li-S bataryaları için elektrolit geliştirme amacıyla 36260 IL için IL'lerin polisülfit (PS) çözünürlükleri COSMO-RS hesaplamalarıyla belirlenmiştir. 6 iyonik sıvı için elektrokimyasal testler yapılmış olup yüksek performanslı Li-S bataryaları için gereken vizkosite ve çözünürlük limitleri belirlenmiştir. İmidazol katyonları ile borat veya bis_imid grupları en çok umud vaad eden IL çiftidir. Emprenye katot malzemeler de çalışılmıştır. Elektron iletkenliği ve kimyasal adsorpsiyonu dengelenmiş, yarı yarıya kütlece oran gösteren UiO66/Grafen nanoplatelet (GNP) kompozit Li-S hücrelerinin hız performansını arttırmıştır. Vanadyum ve kobalt katkılı ketjen siyahı katotlar, düşük elektrolit-sülfür (E/S) oranı ve yüksek sülfür yoğunluğunda sistem-düzeyi performansı arttırmıştır. ARM, Li-O2 batarya literatüründe de kullanılmış ve LaFe ve Ni oksitlerler birlikte, elektrolit çözücüsünün performansı ciddi bir şekilde etkilediği görülmüştür. Son olarak, 30,000 IL için gaz çözünürlükleri COSMO-RS kullanılarak hesaplanmış ve rassal orman (RF) ile öngörücü modelleler kurulmuştur. Anyon tanımlayıcıların gaz çözünürlükleri üstünde daha etkili olduğu görülmüştür.

Yazar

Ayşegül Kılıç

Bu Yayına Nasıl Atıf Yapılır

Ayşegül Kılıç (Doktora Tezi). Lityum-sülfür ve lityum-oksijen bataryalarının malzemeden sisteme analizi, 2024, Boğaziçi University.

Anahtar Kelimeler

Lisans

Tüm Hakları Saklıdır

Bu eser belirtilen lisans koşulları altında paylaşılmaktadır.

Boğaziçi University tezlerinden daha fazlası