Yüksek performanslı poliimid nanofiberlerin hazırlanması ve lityum iyon pillerde elektrolit olarak kullanımı
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EMRE AYTAN
Danışman: NİLHAN KAYAMAN APOHAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Polimer elektrolitler; katı, sıvı ve jel polimer elektrolitler olarak sınıflandırılabilir. Jel polimer elektrolitler, sıvı elektrolitlere karşı sızmayı engellediği, kullanılan çözücünün buharlaşmasını engellediği ve yanmaya karşı dayanıklı olduğu için pillerde daha güvenli oldukları düşünülmektedir. Bunlara ek olarak katı elektrolitlerin iyonik iletkenliklerinin çok düşük olması da yüksek performanslı jel polimer elektrolitlerin geliştirilmesi konusuna olan ilgiyi arttırmıştır. Jel polimer elektrolitlerde tuz genellikle iyonik iletkenliği sağlayan serbest/hareketli iyon sağlayıcı görevi görürken, çözücü tuzu çözme ve iletken bir ortam oluşturur. Bu tez çalışmasında, yüksek iyonik iletkenliğe ve geniş bir aralıkta elektrokimyasal kararlılığa, üstün termal ve mekanik özelliğe sahip, organik-inorganik hibrit elektrolit geliştirilmiştir. Öncelikle 3-(glisidiloksipropil)trimetoksisilan modifiye 4,4′-Oksidianilin ve Benzofenon-3,3′,4,4′tetrakarboksilik dianhidrit esaslı poliamik asit hazırlandı. Ardından grafen oksit ve kısmen hidrolizlenmiş Polidimetilsiloksan eklendi. Karışım elektrospining edilerek peşinden termal olarak pişirilerek gözenekli ve birbirine kovalent bağlı Poliimid nanofiberler elde edildi. İkinci olarak nanofiberler Bisfenol A etoksilat dimetakrilat, poli(etilen glikol) dimetakrilat ve 3-(Trimethoksisilil)propil metakrilat içeren karışımından oluşanUV kürlenebilir bir formülasyonuna daldırıldı ve ardından polimerleştirildi. Elde edilen bu filmlerin LiFP6 tuzunun etilen karbonat ve dimetil karbonatın hacimce 1:1 karışımındaki 0.5 M'lık çözeltisine batırılıp tuz emdirilmesiyle organik – inorganik hibrit elektrolit elde edildi. Sol-jel reaksiyonları kullanılarak organik ve inorganik ağ yapıların bir arada olacağı hibrit sistem tasarlandı. Hazırlanan filmlerin Infrared spektroskopisi ile kimyasal yapı karakterizasyonu yapılmıştır. İletkenlik ölçümleri empedans spektroskopisi yöntemi ile elektrokimyasal stabilitesi ise doğrusal taramalı voltametri yöntemi ile yapılmıştır. Termal analizleri termogravimetri ve diferansiyel taramalı kalorimetri ile yapılmıştır.