Akademik Veri Yönetim Sistemi
Eksik O.(Yürütücü), Arvas M. B., Yazar Aydoğan S., Garanlı Ş. K.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2022 - 2025
Bu çalışmanın amacı, hibrit enerji depolama aygıtlarına yönelik yeni tip, endüstriyelleşebilir elektrot malzemelerinin
üretimi ve bunların karakterizasyonu olarak belirlenmiştir. Üç aşamalı olarak planlanan projenin ilk aşamasında
karbon içerikli polimer esaslı lif malzemelerin üretimi yapılacak ve optimize edilecektir. İkinci aşamada ise enerji
depolama aygıtının spesifik enerjisine ve gücüne katkıda bulunacak aktif maddeleri içeren polimer esaslı
malzemelerin üretimine odaklanılacaktır. Üçüncü aşamada, üretilen lifli elektrotlar, hibrit enerji depolama aygıtlarında
(HEDA) elektrot olarak uygulanacak ve performansı analiz edilecektir. Önerilen yenilikçi elektrot tasarımları ile
cihazın, 100 Wh/kg'lık seviyesinde spesifik enerji ve 1000 W/kg'lık seviyesinde spesifik güç değerlerine
ulaşması beklenmektedir.
Elektrot yapısında kullanılacak aktif malzeme miktarı, elektrot kalınlığı ve gözenekliliği gibi elektrot parametrelerinin
optimizasyonu yapılacaktır. Bu bağlamda lifsi HEDA elektrotlarının üretimi için electrospinning ve çözelti üfleme
(solution blowing) gibi lif üretim yöntemleri kullanılacaktır. Son üretim yöntemi endüstriyel üretime uygun olduğu
bilinmektedir. Yapılacak optimizasyon sonrasında üretilen farklı tür aktif maddeler içeren lifsi elektrotların
elektrokimyasal özellikleri, hibrit enerji depolama aygıtlarına uygun anot ve katot çifti için ideal malzeme
kombinasyonları incelenecektir. Son olarak, 3-boyutlu ağ yapısındaki lifli elektrotların hibrit enerji depolama
aygıtlarının performansı üzerine etkisi araştırılacaktır. B planı olarak, yüksek performanslı hibrit enerji depolama
aygıtı için gerekli olan uygun aktif madde yüklemesi yetersiz geldiğinde, ilave aktif malzemeler doğrudan lifli
membranların yüzeyinde biriktirilecekledir.
Bu proje sayesinde hibrit enerji depolama aygıtlarının geliştirilmesi, bu kapsamda sanayiye uyarlanabilir
malzemelerin tasarlanması hedeflenmektedir.Mevcut akademik literatür, hibrit enerji depolama teknolojisinde sınırlı
deneyime sahiptir. Bu proje çıktısı olarak, hâlihazırda kullanılan ikincil pillerin ve süperkapasitör teknolojilerinin
performanslarını birleştiren yeni nesil enerji depolama aygıtları geliştirilecektir. Bu kapsamda endüstriyelleşebilir 3 -
boyutlu ağ yapılı lifsi elektrotlar üretilecektir. Ülkemizin enerji depolama sistemlerine ihtiyacı ve pil ve süperkapasitör
özelliklerini birleştiren bu tip yapılar sayesinde hem bilimsel, hem teknik açılardan önemli açılımların sağlanacağı
öngörülmektedir. Diğer yandan esnek elektrot yapılarının tasarımı ve geliştirilmesi, esnek enerji depolama
aygıtlarının geliştirilmesi için öncül olacaktır.