Development of borides/borates for energy storage devices

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: DORUK BAHTİYAR

Danışman: MEHMET KADRİ AYDINOL

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Metal sülfat, oksit, fosfat ve titanat formunda malzemelerin enerji depolama sistemlerinde anotta ve katotta aktif malzeme olarak kullanılması üzerine çalışmalar yıllardır yapılmaya devam ediyor. Son dönemde borür ve boratlar da bu konuda araştırma yapanların dikkatini çekti. Bu çalışmada yeni bir malzeme sınıfının enerji depolama uygulamalarında kullanılmak üzere geliştirilmesi için metal (Fe, Co, Mn, ve V) borür ve (Mn ve Y) boratlarının sentezi ile karakterizasyonu yapıldı. Elde edilen malzemeler aktivitelerini anlamak için lityum iyonda test edildi. Malzemelerin kimyasal ve yapısal analizleri x-ışınları kırınım spektroskobu ve tarayıcı elektron mikroskobu ile yapıldı. Hücrelerin elektrokimyasal karakterizasyonu 20 mA/g akım yoğunluğunda mangan borürün 576.80 mAh/g ile en yüksek ilk desarj spesifik kapasitesine, itriyum boratın ise en düşük olan 78.54 mAh/g spesifik kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir. Tüm numunede 20 mA/g akım yoğunluğunda yapılan elli çevrimden sonra kapasite düşüşü gözlenmiştir ve arasında en yüksek kapasite korunumunun % 85.37 ile vanadyum borüre ait olduğu hesaplanmıştır. Ek olarak numunelere döngüşümlü voltametri uygulanmış ve tüm örneklerin 0.74 V civarında katı elektrolit arayüzü oluşturduğu gözlendi.