Kurşun asit akülerin performanslarının artırılması

Abstract

Bu çalışmada kurşun asit aküler için fumed silika temelli jel elektrolit sistemleri oluşturulmuş ve elde edilen jel sistemleri için şarj-deşarj testleri yapılarak bu sistemlerin performansları incelenmiştir. Bu kapsamda öncelikle jel sistemleri için kullanılacak olan asidin derişimi (kütlece % 30) ve dönüşümlü voltametri çalışmalarında kullanılacak olan tarama hızı (20 mVs⁻¹) olarak belirlenmiştir. Daha sonra jel hazırlanması için optimum fumed silika derişimi kütlece % 6 (hacimce % 66)olarak saptanmıştır. Optimum derişim belirlenerek hazırlanan jel elektrolit yapısı içerisine farklı katkı maddeleri (TiO₂, B₂O₃, Al₂O₃, Na₂SO₄, MgSO₄), farklı oranlarda eklenerek yeni jel formulasyonları oluşturulmuştur. Ayrıca fumed silika ve fumed silika ile TiO₂ içeren jel elektrolit sistemlerinin elektrokimyasal davranışının sıcaklıkla değişimi incelenmiştir. Hazırlanan jel elektrolit sistemleri için optimum derişimler, karıştırma hızları ve karıştırma sürelerinin saptanması elektrokimyasal yöntemler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu bağlamda sistemleri elektrokimyasal olarak karaterize etmek amacıyla dönüşümlü voltametri (CV) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) teknikleri kullanılmıştır. Jel elektrolit sistemlerinin performanslarının ölçülmesi amacıyla da dönüşümlü şarj-deşarj tekniği kullanılmıştır. Dönüşümlü şarj-deşarj testi sonuçlarına göre sadece sülfürik asit içeren elektrolit sistemine oranla jel elektrolit sistemlerinde kapasitede artış görülmüş ve en iyi kapasite değerine kütlece % 6 (hacimce % 66) oranında fumed silika içeren sistemde (3,5 mAh) ulaşılmıştır. Dönüşümlü voltametri çalışmalarında kullanılan elektrotların yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. Optik mikroskop kullanılarak ise jel elektrolit sistemlerinin yapıları incelenmiştir.