İstanbul Gelişim Meslek Yüksekokulu: Meslek Yüksekokul Bülteni (Cilt: 3, Sayı: 3, Mart 2023)

Abstract

Lityum İyon Pillerin Yapısı Ve Termal Karakterizasyonu

Lityum-iyon pil tipik olarak bir negatif anot, bir pozitif terminal katot, bir elektrolit, bir ayırıcı, bir akım toplayıcı ve bir mahfazadan oluşur. Lityum iyon pillerde bulunan elektrotlar, pil kapasite miktarının ve enerji yoğunluk miktarının tespit edilmesindeki esas bileşendir. Bir lityum-iyon pil durumunda, şarj etme ve boşaltma, lityum iyonlarının pozitif ve negatif terminaller arasındaki hareketiyle gerçekleşir. Lityum iyon pil hücreleri prizmatik ve silindirik yapıdadır. Pilin katot malzemesi farklı yapılarda üretilir. Katot malzemelerin yapıları üç grupta incelenebilir. Bunlar tabakalı yapılar, kübik yapılar ve olivin yapılar. Katot yapısında tercih edilen lityum-kompozit malzemeler, lityum demir fosfat (LiFePO ), lityum nikelat (LiNiO2), lityum manganat (LiMn2O ), lityum kobaltat (LiCoO2) ve lityum nikel-mangan oksittir (LiNiO2). Nikel elementi, katot elektrotunda kullanılan kobalt ve manganez elementleri arasında en yüksek konsantrasyonlu aktif içeriğe sahiptir. Bu sebeple, bir lityum iyon pilin kapasitesi, nikel elementinin yoğunluğu arttıkça artar. Spineller olarak lityum kobalt oksit (LiCoO2) ve lityum manganez oksit (LiM2O4) ve olivinler olarak LiMPO4 gibi katmanlı oksitler kullanılan yaygın katot malzemeleridir. Anot aktif bileşeni, düşük oksidasyon ve indirgeme potansiyeline sahip olmalı ve lityum interkalasyon içeriğine göre değişmemelidir.