Lityum-iyon piller için polivinil asetat bağlayıcılı Süper P bazlı yüksek kapasiteli anotun elektrokimyasal performans analizi

Authors : Bayram Devlet, Ali Keçebaş
Pages : 2707-2720
Doi:10.17341/gazimmfd.1632377
View : 60 | Download : 106
Publication Date : 2025-12-31
Article Type : Research Paper
Abstract :Günümüzde ticari Lityum-iyon pillerin anot elektrot bileşeni için düşük kapasiteli standart Grafit aktif malzemesine ikame olarak yüksek kapasiteli anot aktif malzeme arayışı sürmektedir. Ayrıca geleneksel elektrotların sentezinde yüksek maliyetli poliviniliden florür bağlayıcısı ve ilgili bağlayıcıyı çözmek için toksik n-metil-2-pirolidon çözücüsü yerine düşük maliyetli ve çevre dostu suda çözünür bağlayıcıların kullanımıyla sürdürülebilir pillerin imal edilebilirliği öngörülmektedir. Bu hususlar çerçevesinde, suda çözünür polivinil asetat (PVAc) bağlayıcılı Grafit ve Süper P bazlı olmak üzere iki farklı anot elektrotunun karşılaştırmalı deneysel çalışması gerçekleştirilmiştir. Çalışma, Süper P iletken katkılayıcı maddesinin anot aktif malzemesi olarak kullanıldığı durumunda geleneksel Grafit’e göre anot elektrotunun kapasitesi üzerindeki etkisine odaklanmıştır. Süper P ve Grafit esaslı anotların etkinliğini kapsamlı bir şekilde değerlendirmek için bulamaç karıştırma tekniğinden yararlanarak sentezlenen elektrotlar çeşitli elektrokimyasal ve malzeme karakterizasyon teknikleri kullanılarak kapsamlı analizlere tabi tutulmuştur. Elektrokimyasal değerlendirmeler, Süper P anodun 200’üncü döngüde 0,2 C akım yoğunluğunda 534 mAh/g’lik deşarj kapasitesiyle Grafitin teorik kapasitesi olan 372 mAh/g’a göre %43 daha fazla kapasite sağladığını göstermiştir. Ayrıca, elektrotların EIS analizleri sonucunda Süper P anotun daha düşük yük transfer direnci ve daha yüksek çift katman kapasitansına sahip olduğu belirlenmiş, bu da elde edilen yüksek performansın yapısal kaynaklarını desteklemiştir. Bulgular, Super P’nin üstünlüğünü ve PVAc’nin çevreci, düşük maliyetli katkısını göstermektedir.
Keywords : Süper P, polivinil asetat, sulu bağlayıcı, deşarj kapasitesi, lityum-iyon bataryası

ORIGINAL ARTICLE URL