Tek Duvarlı Karbon Nanotüpün Kurşun Asit Stop-Start Akü Performansına Etkisi

Authors : İlter Gürsoy, Mustafa Bahadır Özdemir

Pages : 1767-1776

Doi:10.29109/gujsc.1822867

View : 45 | Download : 67

Publication Date : 2025-12-22

Article Type : Research Paper

Abstract :Kurşun-asit aküler hammaddesinin bol olması, güvenilir teknolojisi, geri dönüştürülebilirlik oranının yüksek olması nedeni ile yaygın olarak kullanılmaktadır. Gelişen araç teknolojileri ve çevresel sürdürülebilirlik şartları; Stop-Start özellikli akülerin sarj kabul kabiliyeti, kapasite ve çevrim ömrü özelliklerinin geliştirilmesini gerekli kılmıştır. Yüksek iletkenlik kabiliyetleri, sülfatlaşmayı engelleyici iyon bağ yapıları, yüzey alanı ve gözenekli yapıya katkıları nedeniyle karbon ve karbon türevleri çoğunlukla negatif aktif malzeme için katkı maddesi olarak kullanılmaktadır. Pozitif aktif malzeme katkısı olarak kullanımı için sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu araştırma, geliştirilmiş sulu kurşun-asit akü (EFB) içerisindeki pozitif plakalarda katkı maddesi olarak kullanılan Tek Duvarlı Karbon Nanotüplerin (SWCNT), akünün elektrokimyasal performansına ve plaka yapısal özelliklerine etkisini ve endüstriyel olarak kullanılabilirliğini incelemeyi amaçlamıştır. %0,4 oranında N-metil-2-pirolidon (NMP) ile karıştırılmış SWCNT 0,0005%-0,1% geniş bir oran aralığında pozitif aktif malzemeye eklenmiştir. Aktif malzeme hazırlanmasında kurşun oksit, polyester elyaf ve seyreltilmiş sülfürik asit çözeltisi kullanılmış ve plakalar kürleme işlemi uygulanarak kristal yapıları oluşturulmuştur. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışını kırınımı (XRD) analizleri, SWCNT ilavesinin kristal yapıların oluşumunu olumsuz etkilemediğini, kristal yapıların ağırlıklı olarak 3BS kristal yapılarında şekillendiğini göstermiştir. 2V test hücreleri tasarlanmış ve üretilmiştir. Test hücrelerinin elektriksel performansları; kapasite, empedans ve çevrim ömrü testleri yapılarak sonuçlar irdelenmiştir. SWCNT katkısı olan hücrelerin, formasyon esnasında daha düşük voltajlarda şarj edilebildiği, özgül kapasite ve çevrim ömrünün de arttığı gözlemlenmiştir. Katkı oranı yüksek SWCNT içeren hücreler, kontrol örneklerine kıyasla %55\\\'e kadar daha yüksek kapasite ve 1,5 kat daha fazla çevrim ömrü ortaya koymuştur. Bu gelişmeler, pozitif aktif malzemedeki iletkenliğin artması, plaka üzerindeki sülfatlaşmanın azalmasıyla açıklanmaktadır; Bu da SWCNT katkısının geliştirilmiş kurşun-asit akü performansını artırma potansiyeliyle tutarlılık göstermektedir.
Keywords : Kurşun Asit Akü, Katkı malzemesi, Karbon nanotüp, Aktif malzemeler

ORIGINAL ARTICLE URL