Bor katkılı Li-iyon pil üretimi ve elektriksel performanslarının araştırılması
Boron doped Li-ion battery production and investigation of electrical performance
Yazar: ERDİNÇ ÖZ
Danışman: DOÇ. DR. SERDAR ALTIN
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Katıhal Fiziği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Enerji = Energy ; Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında Lityum-iyon pillerin bileşenlerinden biri olan tabakalı yapıdaki
katot malzemesi LiCoO2 içerisine Kobalt (Co) bölgelerine Bor (B) katkılaması yaparak oluşan
yapının fiziksel özellikleri ve bu katkılamanın pil performansını nasıl etkilediği araştırılmıştır.
Çalışmalar süresince, LiCoO2 katot malzemesine Bor katkılaması yapılarak
LiCo0.875B0.125O2, LiCo0.750B0.250O2, LiCo0.625B0.375O2, LiCo0.500B0.500O2, LiCo0.250B0.750O2 ve
LiBO2 katot malzemeleri katıhal reaksiyon yöntemi kullanılarak 750 0C'de Oksijen atmosferinde
üretilmiştir. Üretilen katot malzemelerinin mikroyapısal, manyetik ve elektriksel direnç
özellikleri araştırılmış, daha sonra üretilen katot malzemeleri kullanılırak CR2032 düğme piller
üretilmiş ve bu pillerin çevrimsel voltametri ve kapasite ölçümleri incelenmiştir.
Üretilen katot malzemelerinden LiCo0.875B0.125O2 ve LiCo0.750B0.250O2 malzemelerinin
kristal yapılarının LiCoO2 ile aynı olduğu, daha yüksek katkılamalarda ise yapının safsızlık
fazları ile bozulmaya uğradığı, LiCo0.875B0.125O2 ve LiCo0.750B0.250O2 katot malzemeleri ile
üretilen pillerin kapasitelerinin katkılama yapılmamış olan LiCoO2 katot materyali ile
hazırlanmış pilin kapasitesinden düşük olduğu fakat döngü sayısının artması ile katkılama
yapılmış pillerin kapasitesinin daha yüksek değerlerde kaldığı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak
LiCo0.875B0.125O2 ve LiCo0.750B0.250O2 Bor katkılı pillerin katkılama yapılmamış LiCoO2 katot
malzemesi kullanılan pillere göre uzun vadede daha yüksek kapasiteye sahip olduğu
bulunmuştur.

Abstract:
In this thesis, we investigated the physical properties of the layered structure of LiCoO2 cathode material that's doped with Boron (B) instead of Cobalt (Co) states  which is the one of the components of the Li-ion battery. 
	During the study, LiCo0.875B0.125O2, LiCo0.750B0.250O2, LiCo0.625B0.375O2, LiCo0.500B0.500O2, LiCo0.250B0.750O2 and LiBO2 cathode materials was producted by doping with B in to LiCoO2 cathode material with the use of solid state reaction methode at 750 0C in Oxygen atmosphere. Microstructural, magnetic and electrical resistivity properties of the produced cathode materials are investigated and then these materials are used to produce CR2032 button batteries and we analyzed the cyclic voltammetry and capacity of these batteries. 
	Of the manufactured cathode material,  LiCo0.875B0.125O2, LiCo0.750B0.250O2 materials were found to be identical to the crystal structure of LiCoO2, however, higher Boron doped cathode materilas were distruped because of the inpurity phases. Although, batteries produced with the LiCo0.875B0.125O2 and LiCo0.750B0.250O2 cathode materials have lower capacity than the non-doped LiCoO2 cathode materials, they preserved their capacity in high cycle number. We found that LiCo0.875B0.125O2 and LiCo0.750B0.250O2  cathode materials have higher capacity than the un-doped LiCoO2 cathode materials in the long term use.