Synthesizing cation doped stable alpha nickel hydroxide having low self discharge rate by chemical precipitation

---

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: TURAN İLHAN

Danışman: İSHAK KARAKAYA

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Nikel hidroksit, pillerde ve süper kapasitörlerde yaygın olarak kullanılan bir aktif malzemedir. Bu malzemenin iki ayrı fazı bulunmaktadır; α-Ni(OH)2 ve β-Ni(OH)2. Alfa fazı, yüksek yükseltgenme basamağına sahip olması nedeniyle daha iyi elektrokimyasal performansa sahiptir ancak çevrim kararlılığı, şarj edilebilirlik ve yüksek self deşarj problemlerine sahiptir. Endüstride ve akademide yürütülen çalışmalar, alfa fazına ait bu sorunları çözmek üzerine odaklanmaktadır. Bu çalışmada, katyon katkılamanın ve sentez başlangıç malzemelerinin bu problemlerin çözümüne olan etkisi incelenmiştir. Malzeme sentezi, seri üretime uygun bir yöntem olan eş çöktürme yöntemiyle yapılmıştır. Co, Al ve Mn elementleri katkılama ajanı olarak kullanılmıştır. Ni(NO3)2, Ni(SO4)2, NiCl ise başlangıç malzemesi olarak kullanılmıştır. Sonuçlar göstermektedir ki düşük katkılama seviyelerinde Co faydalıyken Al kullanılması durumunda katkılama seviyesinin artırılması gerekmektedir. Mn ise β-Ni(OH)2 oluşumunu kararlı kılmaktadır. Dolayısıyla katkılama ajanı olarak Mn kullanılması durumunda katkılama seviyesine ve sentez parametrelerine özellikle önem gösterilmelidir. Başlangıç malzemelerinin her biri farklı elektrokimyasal karakteristikte davranmıştır ancak (SO4)-2 interkalasyonunun olduğu α-Ni(OH)2, diğer malzemelere göre daha kötü bir performans sergilemiştir