Li-iyon piller için kalay esaslı grafen kompozit anotun yapısal ve elektrokimyasal karakterizasyonu
Miraç Alaf1, Gizem Hatipoglu2, Ubeyd Tocoglu2, Hatem Akbulut21Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği2Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği
Bu çalışmada, ultrasonik prosesör destekli solüsyon esaslı bir kimyasal yöntem Li-iyon piller için kalay esaslı grafen kompozit elektrotların sentezi için geliştirilmiştir. Hummers metodu ile pulcuk grafitten üretilen grafen tabakaları üzerine SnCl2.2H2O başlangıç malzemesi kullanılarak SnO2 nanotozları büyütülmüştür. Kompozit elektrotlar taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını difraktometresi ve termal analiz teknikleri ile karakterize edilmiştir. Üretilen kompozit elektrotlar CR2016 Li-iyon düğme tipi hücreye anot olarak bağlanmış ve şarj-deşarj çevrim testleri ve çevrimli voltametre analizleri yapılmıştır. Yüksek performanslı kalay esaslı elektrot malzemesinin hacim genleşmesi problemini aşmak için malzemenin grafen tabakaları üzerine büyütülmesi ile uzun çevrim ömrü elde edilmiştir. Tek adımda üretilen SnO2-grafen nanokompozitinden hazırlanan elektrottan 100 çevrim sonunda 385 mAhg-1 değerinde spesifik kapasite elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Kalay oksit, Grafen, Ultrasonik destekli, Li-iyon pilStructural and electrochemical characterization of tin based graphene composite anode for li-ion batteries
Miraç Alaf1, Gizem Hatipoglu2, Ubeyd Tocoglu2, Hatem Akbulut21Bilecik Seyh Edebali University, Metallurgical and Materials Engineering2Sakarya University, Metallurgical and Materials Engineering
In this study, ultrasound assisted solution based chemical synthesis method has been developed to synthesize tin based graphene composite electrodes for Li-ion batteries. SnO2 was grown by using SnCl2.2H2O precursor material on graphene layers was produced Hummers method by using flake graphite. The composite electrodes were characterized with scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometer and thermal analysis methods. The produced composite electrodes were connected to CR2016 button cells as anode and carried out charge-discharge and cyclic voltammeter tests. Long cycle life was achieved by growing tin based electrode materials with high performance on graphene layers to overcome volume expansion problem. The electrode prepared one-step synthesized SnO2-graphene nanocomposite has shown 385 mAhg-1 specific capacity value after 100 cycles.
Keywords: Tin oxide, Graphene, Ultrasound assisted, Li-ion batteryMakale Dili: Türkçe