Na0.67(Mn0.5Fe0.5)1-xCuxO2 (x=0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3) katot malzemelerinin üretimi ve elektrokimyasal özelliklerinin belirlenmesi

Bu tez çalışmasında Na0.67Mn0.5Fe0.5O2 sodyum iyon pillerde katot malzemesi içerisinde Bakır (Cu) katkılaması yapılarak konstrasyonunda fiziksel özellikleri ,elektrokimyasal özelliklleri ve pilin yapısı incelenmiştir. Sodyumun bol bulunması, sodyum iyon pil yapımında maliyetin düşmesine ve lityum ile benzer fiziki ve kimyasal bir yapıya sahiptir. Na0.67Mn0.5Fe0.5O2 katot malzemesine Bakır (Cu) katkılaması yapılarak Na0.67Mn0.5Fe0.5O2, Na0.67Mn0.45Fe0.45O2, Na0.67Mn0.4Fe0.4O2, Na0.67Mn0.3Fe0.3O2, Na0.67Mn0.2Fe0.2O2 katot malzemesi yüksek sıcaklık ve sıvı azot içerisine atılarak elde edilmiştir. CR2032 jeton hücreler üretilmiş ve bu hücrelerde X-ışınları toz kırınımı (XRD),FTIR spektroskopisi, döngüsel voltametri (CV), kızılötesi termal ölçümler, taramalı elektron mikroskobu (SEM), ölçümleri ile karakterize edildi. Elde edilen katotlarda Na0.67Fe0.5Mn0.5O2, Na0.67Mn0.45Fe0.45O2, Na0.67Mn0.4Fe0.4O2, örneklerin katkısız ve bakır katkılamalarında herhangi bir safsızlık fazının oluşmadığı görülmüştür. Ancak Na0.67Mn0.3Fe0.3O2, Na0.67Mn0.2Fe0.2O2 ise x≥0.2 yapı içerisinde Na10Fe16O29 ve NaCuO safsızlık fazlarının oluştuğu görülmektedir. Na0.67Mn0.5Fe0.5O2 katot malzemesine Bakır (Cu ) katkılaması yapıldığında kapasite kayıplarının azalması bu tür katot malzemelerin ticarileşmesine bir adım daha yaklaştırmıştır.