Tabakalı lityum metal oksit üretimi ve elektrokimyasal kapasitesinin incelenmesi
Layered lithium metal oxide production and investigation of its electrochemical capacity
Yazar: ALİ YALÇIN
Danışman: PROF. DR. MESUT AKGÜN ; PROF. DR. MEHMET GÖNEN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Karbon dioksit = Carbon dioxide ; Katkılama yöntemleri = Doping method ; Katotlar = Cathodes ; Lityum iyon pil = Lithium ion battery ; Pechini yöntemi = Pechini method

Özet:
Dünya enerji tüketiminin hızlı bir şekilde artması, kömür ve petrol gibi enerji kaynaklarının azalmasına neden olmuştur. Enerji üretimi az, tüketimi ve enerjide dışa bağımlılığı fazla olan ülkeler, enerji konusunda daha çok araştırma ve kaynak yaratma çabası göstermesi gerekmektedir. Enerjinin yüksek miktarda kullanılması, enerjinin sadece anlık üretilip tüketilmesine değil, aynı zamanda enerjinin depolama teknolojisini de ortaya çıkarmıştır. Enerji depolama sistemlerinde bataryalar kullanılmaktadır. Lityum iyon bataryaları sayesinde, gelecekte elektrikli araçların sayısının artması beklenmektedir. Neticesinde, gelecekte taşıtlarda, petrol gibi fosil yakıtların kullanımının azalacağı düşünülmektedir. Aynı zamanda, araçlardan atmosfere salınan CO2 emisyonunda da büyük miktarda düşüş olacağı beklenmektedir. Petrolün gün geçtikçe azalması nedeniyle, araçlarda fosil yakıtların yerine daha yeşil, ucuz, CO2 emisyonuna sebep olmayan yakıtların ya da enerjilerin kullanılması gerekmektedir. Gelecekte, lityum iyon bataryalarının kullanıldığı elektrikli araçların daha popüler olacağı ve fosil yakıtlara dayalı araçların azalacağı düşünülmektedir.
Lityum iyon bataryasındaki en önemli yapı, katot materyali olarak kullanılan lityum metal oksittir. Son 15 yılda, katot malzemesi olarak lityum metal oksitin (LiMO2, M=Co, Ni ve Mn vs.) kullanıldığı lityum iyon bataryası teknolojisi büyük gelişim göstermiştir. Sektörde, gelişmiş cihazlarda kullanmak için, daha kararlı, yüksek döngü performansına, yüksek enerji yoğunluğuna ve yüksek voltajda çalışabilen katot malzemelerine ihtiyaç duyulmaktadır. Son dönemlerde ise tabakalı ve katkılanmış lityumca zengin metal oksit [xLi2MnO3.(1-x)LiMO2 (0

Abstract:
The rapid increase of energy consumption in the world has led to a decrease in energy resources such as coal and oil. Countries with low energy production but high energy consumption rate and are mostly dependent on foreign energy sources need to focus on energy and raise more funds to assist researches regarding energy. The high use of energy has not only led to its instantaneous production and consumption, but has also led to the energy storage technology. Batteries are used in energy storage systems. A significant increase in the number of electric vehicles is expected in the future with the help of lithium-ion batteries. Subsequently, it is thought that the use of fossil fuels (oil) in vehicles will decrease in the future. At the same time, it is predicted that there will be a significant decrease in the CO2 emissions released from vehicles into the atmosphere. Due to the daily decrease in oil deposit, it is necessary to replace fossil fuels with a more greener, cheaper, fuels or energies that do not cause CO2 emissions in vehicles. In the future, it is considered that electric vehicles using lithium-ion batteries will be more popular and the number of vehicles using fossil fuels will decrease. 
The most important component in a lithium-ion battery is lithium metal oxide which is used as the cathode material. In the last 15 years, there has been a great improvement in lithium-ion battery technology consisting of lithium metal oxide (LiMO2, M=Co, Ni and Mn etc.) as the cathode material. In the industry, cathode materials that are more stable, has high cycle performance, high energy density and can operate at high voltage are needed for use in advanced devices. Recently, researches on lithium ion battery have focused on the synthesis of layered and doped lithium-rich metal oxide [xLi2MnO3.(1-x)LiMO2 (0