Proje Faaliyetleri

Aktif Malzeme Üretim Süreci Geliştirilmesi

Termal Plazma Yöntemi ile Aktif Malzeme Sentezi

Prof. Dr. Tayfur Öztürk

• Süperkapasitorler için morfolojik ve boyut kontrollu karbon malzemelerin üretimi
• Li-ion pilleri için karbon/grafit ile sarmalanmış nano silikon malzemelerin üretimi

Sonokimyasal Yöntemle Aktif Malzeme Sentezi

Prof.Dr. M. Kadri Aydınol

Ultrasonik ses dalgaları ile mikro baloncuk oluşumu ve kavitasyon olayının malzeme sentezinde uygulanması.

Aktif malzeme morfolojik özellikleri:

• Parça boyutu
• Parça boyut dağılımı

Bu iş paketinde, lityum iyon bataryalar için katot aktif malzemesi olarak yaygın bir şekilde kullanılan NMC ve NCA gibi malzemelerin sonokimyasal yöntemle üretimi ve süreç parametrelerinin optimizasyonu hedeflenmektedir.

---

Aktif Malzeme Geliştirilmesi ve Üretimi

Metal – Hava Bataryalar için Katalizör Malzeme Geliştirilmesi

Prof.Dr. M. Kadri Aydınol

Metal hava bataryalarının problemi:

Oksijen indirgenme reaksyonu kaynaklı verimsiz elektrokimyasal reaksiyon.

Bu iş paketinde, katotta kullanılacak yeni, şarj ve deşarj işlevli katalizör malzemelerinin geliştirilmesi, üretilmesi ve karakterize edilmesi hedeflenmektedir. Bu bağlamda, vanadat, molibdat ve tungstat grubundan komplex metal oksitlerin hidrotermal yöntemlerle sentezi ve katalitik aktivitelerinin tespiti yapılacaktır.

Geliştirilen katalizör malzeme kullanılarak çinko-hava bataryası üretilecektir.

      

Lityum İyon Bataryalar için Katı Elektrolit Malzeme Geliştirilmesi

Prof.Dr. M. Kadri Aydınol

Bu iş paketinde lityum iyon iletkenliği bilinen fosfat ve vanadat sistemlerinin karışımları çalışılacaktır. Li3PO4-Li3VO4 ve ZrP2O7-ZrV2O7 sistemi sistematik olarak çalışılarak, hidrotermal ve sol-jel yöntemleriyle üretilen  numunelerin iyonik ve elektronik iletkenlikleri tespit edilecektir. Elde edilen malzeme ile katot aktif malzeme tozları kaplanarak lityum iyon batarya üretimi yapılacaktır.

Lityum-Sülfür Pillerinde Elektrot Kimyasının Optimizasyonu

Y. Doç.Dr. Damla Eroğlu

Yüksek enerji yoğunluğu : 2567 Wh/kg

Problemler:

Yalıtkan S ve Li2S’ün çökerek katot yüzeyini pasifleştirmesi ve aktif madde kullanımını kısıtlaması
Polisülfit mekik mekanizması
Li metalinin kararsızlığı
Li/elektrolitin hücrede tükenmesi
Hücre düzeyinde 350 Wh/kg özgül enerjiye sahip Li-S hücrelerin geliştirilmesi
Katotta karbonun ve elektrolitin sülfür miktarına oranı ve anotta fazla Li miktarının kapasite korunumu ve döngü ömrüne etkisinin araştırılması
Tasarlanan Li-S hücrelerinin sistem düzeyindeki özelliklerini öngörmek için bir performans modeli geliştirilmesi

      

NiMH Pilleri için Nadir Toprak Elementi İçermeyen Negatif Elektrotların Geliştirilmesi

Prof. Dr. Tayfur Öztürk

Ni parçaçıklarla dekore edilmiş AB2 negatif elektrot geliştirme
Proton geçirgenliğine sahip malzemlerle zarflanmış Mg esaslı negatif elektrot geliştirme

Karbon Esaslı Malzemelerin Süper Kapasitörler için Üretilmesi

Doç. Dr. Emrah Ünalan

Modifiye karbon türevleri ile 100 F/g mertebesinde spesifik kapasitans değerleri hedeflenmektedir.  Hem para şeklinde hem de daha yüksek kapasitansa sahip kese hücreleri simetrik yapıda üretilecektir.

Metal Oksit Esaslı Malzemelerin Süper Kapasitörler için Üretilmesi

Doç. Dr. Emrah Ünalan

Metal oksit nanoparçacıklar ile simetrik yapıda üretilecek kapasitörler için hedef 500 F/g , hibrit yapıda olanlar için 1000 F/g’ dir.

      

---

Batarya Prototiplerinin Geliştirilmesi

2.7 Ah Kapasiteli Prizmatik Li İyon Prototip Batarya Üretimi

Prof.Dr. M. Kadri Aydınol

Bu iş paketinde, sırtta ve araçta taşınabilen, haberleşme, elektronik destek ve elektronik taarruz sistemlerinin enerji ihtiyacını karşılayabilecek, askeri standartlara uygun özellikte, batarya bloğu olarak paketlenebilecek nitelikte en az 2,7 Ah kapasiteli, lityum – iyon kimyasına sahip, prizmatik prototip hücreler üretilecektir.

Li4Ti5O12/LiFePO4 Pil Prototipinin Geliştirilmesi

Prof. Dr. Şaban Patat, Doç. Dr. Halil Şahan

Yüksek güvenlik unusurları
Yüksek hızda şarj / deşarj (4 dk / 12 dk)
Uzun çevrim ömrü (20.000 çevrim)
Yenilenebilir enerjinin depolanması uygulamalarına yönelik olarak  70 x 50 x 4.7 mm boyutlarında kese tipi pil prototipi geliştirilecektir.

     

Tamamı Katı İnce Film Lityum İyon Batarya Prototip Üretimi

Prof.Dr. M. Kadri Aydınol

SnO2/ LiPON/ LiCoO2 ince film lityum iyon batarya prototip üretimi yapılacaktır. Üretim teknolojisi olarak mürekkep püskürtmeli yazıcı teknolojisi kullanılacaktır.

Ev Elektroniğine Yönelik NiMH Pil Geliştirme

Prof. Dr. Tayfur Öztürk

En yaygın boyut: AA ve AAA

Mevcut Yaklaşım : Kullan-at

Alternatif  Yaklaşım: Şarj et, tekrar kullan

Güvenli, yanlış kullanıma toleranslı, Ti ve Mg esaslı aktif madde kullanılarak, tüketici elektroniği uygulamaları için NiMH pil prototipi geliştirilecektir.

Malzeme ve Cihaz Karakterizasyonu

Doç. Dr. Eren Kalay

Sinkrotron X-ışınları ile batarya aktif malzemelerindeki yapısal ve kimyasal değişimin yerinde karakterizasyonu.

• XRD
• XANES
• NEXAFS
• RIXS
• SAXS

Geçirimli elektron mikroskop ile aktif malzeme karakterizasyonu.

• BF/DF
• SAED, CBED
• HRTEM
• EELS