Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.11851/2137
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorBüke, Zarife Göknur-
dc.contributor.authorKayalı, Emre-
dc.date.accessioned2019-12-25T06:48:36Z-
dc.date.available2019-12-25T06:48:36Z-
dc.date.issued2016
dc.identifier.citationKayalı, E. (2016). Lityum-iyon pili uygulamaları için karbon esaslı elektrod malzemelerin geliştirilmesi. Ankara: TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]en_US
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.11851/2137-
dc.identifier.urihttps://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezSorguSonucYeni.jsp-
dc.description.abstractLityum iyon bataryalar, günümüz taşınabilir elektronik cihazların ve ilerinin elektrikli arabalarının enerji kaynakları olarak büyük ilgi görmektedirler. Hızlı şarj edilebilme, yüksek enerji depolama kapasitesi gibi özellikleri, kullanılan anot malzemesiyle direk ilintili olup, üstün özellikli anot malzemelerin kolay ve ucuz sentezi, günümüz elektronik cihazların etkinliğini ve elektrikli arabalar gibi bir üst düzey enerji sınıfı araçlarında kullanılabilirliğini arttıracaktır. Anot malzemesi olarak günümüzde en yaygın kullanılan malzeme grafittir. Grafit, uzun kullanım ömrü ve elektriksel iletkenliği ile avantajlı durumda olsa da sınırlı yüzey alanı ve kapasitesinden dolayı istenilen enerji değerini yakalayabilmek ancak birçok sayıdaki pilin seri bağlanması ile elde edilebilmektedir. Maliyetin ve toplam hacmin büyümesini önlemek için yüksek yüzey alanı/hacim oranına sahip, Li tutma kapasitesi yüksek malzemeler tercih edilmektedir. Bu bağlamda grafitin tek katmanı olarak tanımlanan grafen, yüksek yüzey alanı/hacim oranı, mekanik ve kimyasal dayanıklılığı; silisyum ise, yüksek lityum depolama kapasitesi ile oldukça dikkat çekmektedir. Öte yandan depolama sırasındaki yüksek hacim değişimleri, şarj ve deşarj esnasında anot ile bataryanın diğer elemanları arasındaki bağlantının kopmasına ve bataryanın çalışamamasına yol açmaktadır. Bu çalışmada amaç, tek aşamada, içerisinde homojen olarak dağılmış Si atomları bulunduran grafen yapıları elde etmek için özgün bir metot geliştirmektir. Böylesi yapıları elde etmek için, süreç olarak SiC tozların vakum dekompozisyonu seçilmiştir. Fakat dekompozisyon için gerekli yüksek sıcaklık ve yüksek vakum değerleri toz parçacıkların topaklanmasına yol açmaktadır. Bu yüzden, çalışmada aşılması gereken engellerden biri de dekompozisyon için gerekli yüksek sıcaklık değerini düşürmektir. Bu sebeple, öncelikle SiC tek kristal alttaşları ile dekompozisyon mekanizmasının ayrıntılı olarak incelenebilmesi ve bu teknolojinin SiC tozlarına uygulanması amaçlanmaktadır. Nihai amaç, Li-iyon bataryaların anotlarında kullanılma potansiyeline sahip, Si / grafen yapıları oluşturmaktır. Bu amaçla, SiC tek kristal alttaşları ile farklı hidrojen ve vakum tavlama süreleri sistematik olarak çalışılmış, oluşturulan yapılar incelenmiştir. Daha sonra burada elde edilen bilgiler ışığında SiC tozları ile deneyler gerçekleştirilmiş, oluşturulan yapılar tartışılmıştır.tr_TR
dc.description.abstractLithium ion batteries are drawing attention as the energy source of today's electronic devices and tomorrow's electric vehicles. Properties like quick charging, high energy storage capacity is directly linked to anode material. Low cost and easy synthesis of anode materials with superior qualities will improve the efficiency of everyday electronic devices and the electric vehicles. Currently, graphite is the most common anode material. Although graphite is advantageous with its durability and electrical conductivity, because of its limited surface area and energy storage capacity, the requested power can only be supplied with the coupling of several batteries in series. To prevent the increase in total cost and volume, materials with high surface area/volume ratio and with higher Li storage capacity should be used. To this end, graphene which is described as a single layer of graphite, with its high surface area/volume ratio, mechanical and chemical resistance and silicon, with its high Li storage capacity catch attention. On the other hand, volume change of silicon that occurs during charging and discharging, breaks the bond within the battery parts and causes to malfunction. The purpose of this study is to develop an authentic, single-step method to synthesize graphene sheets which have homogeneously distributed Si atoms. To synthesize such structures, vacuum decomposition of SiC powder is selected. However the needed high temperature for the vacuum decomposition of SiC causes particles to agglomerate. Therefore, reducing the temperature for decomposition is one of the challenges of this work. For this reason, first aim of the study is to understand the mechanism of vacuum decomposition of SiC, using single crystal wafers, and then, to apply the technology to SiC powders. The ultimate goal is to synthesize Si / graphene structures with the potential of using as anode material at lithium ion batteries. To understand the mechanism of decomposition and the effects of variables in the system, two sets of experiments are carried out, and the formed structures are characterized. Then, the knowledge gained from the SiC single crystals are applied to SiC powders and the results are discussed.en_US
dc.language.isotren_US
dc.publisherTOBB University of Economics and Technology,Graduate School of Engineering and Scienceen_US
dc.publisherTOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subjectSiliconen_US
dc.subjectGrapheneen_US
dc.subjectNano structureen_US
dc.subjectLi-ion batteriesen_US
dc.subjectSilisyumtr_TR
dc.subjectGrafentr_TR
dc.subjectNano yapıtr_TR
dc.subjectLi-iyon pilleritr_TR
dc.titleLityum-iyon Pili Uygulamaları için Karbon Esaslı Elektrod Malzemelerin Geliştirilmesien_US
dc.title.alternativeDevelopment of Carbon Based Electrode Materials for Lithium Ion Battery Applicationsen_US
dc.typeMaster Thesisen_US
dc.departmentInstitutes, Graduate School of Engineering and Science, Micro and Nanotechnology Graduate Programsen_US
dc.departmentEnstitüler, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalıtr_TR
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
item.openairetypeMaster Thesis-
item.languageiso639-1tr-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:Mikro ve Nanoteknoloji Yüksek Lisans Tezleri / Micro- and Nano-Technology Master Theses
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
427887.pdf4.77 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show simple item record



CORE Recommender

Page view(s)

368
checked on Dec 16, 2024

Download(s)

246
checked on Dec 16, 2024

Google ScholarTM

Check





Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.