| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Dökümanlar |
| 1 |
Elektrokimyasal Enerji Depolama Sistemlerine Giriş
|
edox (Reduction-Oxidation) / İndirgenme-Yükseltgenme: Elektron alışverişine dayalı temel kimyasal reaksiyonlar.
Anode & Cathode / Anot ve Katot: Hücrenin negatif ve pozitif elektrotları (Şarj ve deşarj durumunda rollerin nasıl değiştiğine dikkat edilmeli).
Electrolyte / Elektrolit: İyon iletimini sağlayan, elektron yalıtkan sıvı veya katı faz.
Nernst Equation / Nernst Denklemi: Hücre geriliminin reaktant konsantrasyonu ve sıcaklıkla değişimini veren temel eşitlik.
Overpotential / Aşırı Gerilim (Aşırı Potansiyel): Reaksiyonu yürütmek için teorik potansiyelin üzerine çıkılması gereken net potansiyel farkı (kinetik kayıplar).
|
-Batteries for Portable Devices, Gianfranco Pistoia, Elsevier, 2005, ISBN: 0-444-
51672-7
|
| 2 |
Elektrokimyanın temelleri
|
edox (Reduction-Oxidation) / İndirgenme-Yükseltgenme: Elektron alışverişine dayalı temel kimyasal reaksiyonlar.
Anode & Cathode / Anot ve Katot: Hücrenin negatif ve pozitif elektrotları (Şarj ve deşarj durumunda rollerin nasıl değiştiğine dikkat edilmeli).
Electrolyte / Elektrolit: İyon iletimini sağlayan, elektron yalıtkan sıvı veya katı faz.
Nernst Equation / Nernst Denklemi: Hücre geriliminin reaktant konsantrasyonu ve sıcaklıkla değişimini veren temel eşitlik.
Overpotential / Aşırı Gerilim (Aşırı Potansiyel): Reaksiyonu yürütmek için teorik potansiyelin üzerine çıkılması gereken net potansiyel farkı (kinetik kayıplar).
|
|
| 3 |
Elektrokimyasal hücreler ve çalışma prensibleri
|
edox (Reduction-Oxidation) / İndirgenme-Yükseltgenme: Elektron alışverişine dayalı temel kimyasal reaksiyonlar.
Anode & Cathode / Anot ve Katot: Hücrenin negatif ve pozitif elektrotları (Şarj ve deşarj durumunda rollerin nasıl değiştiğine dikkat edilmeli).
Electrolyte / Elektrolit: İyon iletimini sağlayan, elektron yalıtkan sıvı veya katı faz.
Nernst Equation / Nernst Denklemi: Hücre geriliminin reaktant konsantrasyonu ve sıcaklıkla değişimini veren temel eşitlik.
Overpotential / Aşırı Gerilim (Aşırı Potansiyel): Reaksiyonu yürütmek için teorik potansiyelin üzerine çıkılması gereken net potansiyel farkı (kinetik kayıplar).
|
-Batteries for Portable Devices, Gianfranco Pistoia, Elsevier, 2005, ISBN: 0-444- 51672-7 -Electrochemistry - The Basics, with Example, 2012, Springer, ISBN 978-3-642- 30249-7 -Analytical electrochemistry, Joseph Wang, 2006, John Wiley & Sons, Inc.ISBN-13 978-0-471-67879-3
|
| 4 |
Birincil piller
|
edox (Reduction-Oxidation) / İndirgenme-Yükseltgenme: Elektron alışverişine dayalı temel kimyasal reaksiyonlar.
Anode & Cathode / Anot ve Katot: Hücrenin negatif ve pozitif elektrotları (Şarj ve deşarj durumunda rollerin nasıl değiştiğine dikkat edilmeli).
Electrolyte / Elektrolit: İyon iletimini sağlayan, elektron yalıtkan sıvı veya katı faz.
Nernst Equation / Nernst Denklemi: Hücre geriliminin reaktant konsantrasyonu ve sıcaklıkla değişimini veren temel eşitlik.
Overpotential / Aşırı Gerilim (Aşırı Potansiyel): Reaksiyonu yürütmek için teorik potansiyelin üzerine çıkılması gereken net potansiyel farkı (kinetik kayıplar).
|
-Batteries for Portable Devices, Gianfranco Pistoia, Elsevier, 2005, ISBN: 0-444- 51672-7 -Electrochemistry - The Basics, with Example, 2012, Springer, ISBN 978-3-642- 30249-7 -Analytical electrochemistry, Joseph Wang, 2006, John Wiley & Sons, Inc.ISBN-13 978-0-471-67879-3
|
| 5 |
Yeniden şarj edilebilir piller, lityum iyon piller
|
edox (Reduction-Oxidation) / İndirgenme-Yükseltgenme: Elektron alışverişine dayalı temel kimyasal reaksiyonlar.
Anode & Cathode / Anot ve Katot: Hücrenin negatif ve pozitif elektrotları (Şarj ve deşarj durumunda rollerin nasıl değiştiğine dikkat edilmeli).
Electrolyte / Elektrolit: İyon iletimini sağlayan, elektron yalıtkan sıvı veya katı faz.
Nernst Equation / Nernst Denklemi: Hücre geriliminin reaktant konsantrasyonu ve sıcaklıkla değişimini veren temel eşitlik.
Overpotential / Aşırı Gerilim (Aşırı Potansiyel): Reaksiyonu yürütmek için teorik potansiyelin üzerine çıkılması gereken net potansiyel farkı (kinetik kayıplar).
|
|
| 6 |
Elektrokimyasal Hücrelerde Başlıca Reaksiyon Mekanizmaları Türleri
|
ntercalation (Deintercalation) / İnterkalasyon (Deinterkalasyon): Lityum iyonlarının konukçu (host) malzemenin kristal kafes yapısına zarar vermeden içeri sızması ve dışarı çıkması (Araya geçme / Ayrılma).Solid Electrolyte Interphase (SEI) / Katı Elektrolit Arayüzeyi: İlk şarj esnasında anotta oluşan, iyon geçiren ama elektron geçirmeyen, batarya ömrü için kritik koruyucu katman.Active Material / Aktif Malzeme: Elektrot içinde enerjiyi depolayan ana kimyasal yapı (Katotta LFP, NMC; Anotta Grafit, Silisyum vb.).Binder & Current Collector / Bağlayıcı ve Akım Toplayıcı: Aktif malzemeyi bir arada tutan polimer (PVDF gibi) ve akımı dış devreye ileten metal folyolar (Bakır ve Alüminyum).Specific Energy & Energy Density / Özgül Enerji ve Enerji Yoğunluğu: Birim kütle ($Wh/kg$) veya birim hacim ($Wh/L$) başına depolanan enerji miktarı.
|
|
| 7 |
Lityum iyon pillerde elektrot seçimi
|
ntercalation (Deintercalation) / İnterkalasyon (Deinterkalasyon): Lityum iyonlarının konukçu (host) malzemenin kristal kafes yapısına zarar vermeden içeri sızması ve dışarı çıkması (Araya geçme / Ayrılma).Solid Electrolyte Interphase (SEI) / Katı Elektrolit Arayüzeyi: İlk şarj esnasında anotta oluşan, iyon geçiren ama elektron geçirmeyen, batarya ömrü için kritik koruyucu katman.Active Material / Aktif Malzeme: Elektrot içinde enerjiyi depolayan ana kimyasal yapı (Katotta LFP, NMC; Anotta Grafit, Silisyum vb.).Binder & Current Collector / Bağlayıcı ve Akım Toplayıcı: Aktif malzemeyi bir arada tutan polimer (PVDF gibi) ve akımı dış devreye ileten metal folyolar (Bakır ve Alüminyum).Specific Energy & Energy Density / Özgül Enerji ve Enerji Yoğunluğu: Birim kütle ($Wh/kg$) veya birim hacim ($Wh/L$) başına depolanan enerji miktarı.
|
-Batteries for Portable Devices, Gianfranco Pistoia, Elsevier, 2005, ISBN: 0-444-
51672-7
|
| 8 |
Lityum iyon pillerde elektrot seçimi
|
ntercalation (Deintercalation) / İnterkalasyon (Deinterkalasyon): Lityum iyonlarının konukçu (host) malzemenin kristal kafes yapısına zarar vermeden içeri sızması ve dışarı çıkması (Araya geçme / Ayrılma).Solid Electrolyte Interphase (SEI) / Katı Elektrolit Arayüzeyi: İlk şarj esnasında anotta oluşan, iyon geçiren ama elektron geçirmeyen, batarya ömrü için kritik koruyucu katman.Active Material / Aktif Malzeme: Elektrot içinde enerjiyi depolayan ana kimyasal yapı (Katotta LFP, NMC; Anotta Grafit, Silisyum vb.).Binder & Current Collector / Bağlayıcı ve Akım Toplayıcı: Aktif malzemeyi bir arada tutan polimer (PVDF gibi) ve akımı dış devreye ileten metal folyolar (Bakır ve Alüminyum).Specific Energy & Energy Density / Özgül Enerji ve Enerji Yoğunluğu: Birim kütle ($Wh/kg$) veya birim hacim ($Wh/L$) başına depolanan enerji miktarı.
|
|
| 9 |
Lityum Pillerde Negatif ve Pozitif Elektrotlar
|
ntercalation (Deintercalation) / İnterkalasyon (Deinterkalasyon): Lityum iyonlarının konukçu (host) malzemenin kristal kafes yapısına zarar vermeden içeri sızması ve dışarı çıkması (Araya geçme / Ayrılma).Solid Electrolyte Interphase (SEI) / Katı Elektrolit Arayüzeyi: İlk şarj esnasında anotta oluşan, iyon geçiren ama elektron geçirmeyen, batarya ömrü için kritik koruyucu katman.Active Material / Aktif Malzeme: Elektrot içinde enerjiyi depolayan ana kimyasal yapı (Katotta LFP, NMC; Anotta Grafit, Silisyum vb.).Binder & Current Collector / Bağlayıcı ve Akım Toplayıcı: Aktif malzemeyi bir arada tutan polimer (PVDF gibi) ve akımı dış devreye ileten metal folyolar (Bakır ve Alüminyum).Specific Energy & Energy Density / Özgül Enerji ve Enerji Yoğunluğu: Birim kütle ($Wh/kg$) veya birim hacim ($Wh/L$) başına depolanan enerji miktarı.
|
|
| 10 |
Elektrokimyasal Analiz Yöntemleri
|
Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) / Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi: Hücreye alternatif akım ($AC$) verilerek iç direnç, yük transfer direnci ve difüzyon özelliklerinin frekans domaininde analizi.Cyclic Voltammetry (CV) / Siklik Voltametri: Doğrusal değişen bir potansiyel altında akımın ölçülerek redoks piklerinin ve kararlılık pencerelerinin belirlenmesi.Galvanostatic Charge-Discharge (GCD) / Galvanostatik Şarj-Deşarj: Sabit akım altında pilin doldurulup boşaltılarak kapasite ve çevrim ömrünün ($cycle\ life$) ölçülmesi.State of Charge (SoC) & State of Health (SoH) / Şarj Durumu ve Sağlık Durumu: Pilin anlık doluluk yüzdesi ve başlangıç kapasitesine göre ne kadar yaşlandığını gösteren sağlık metriği.
|
-Batteries for Portable Devices, Gianfranco Pistoia, Elsevier, 2005, ISBN: 0-444- 51672-7 -Electrochemistry - The Basics, with Example, 2012, Springer, ISBN 978-3-642- 30249-7 -Analytical electrochemistry, Joseph Wang, 2006, John Wiley & Sons, Inc.ISBN-13 978-0-471-67879-3
|
| 11 |
Sulu Elektrolit ve Katı Hal Pilleri
|
Solid-State Battery / Katı Hal Pili: Sıvı elektrolit yerine katı bir iyon iletken (seramik, polimer) kullanan, yüksek güvenlikli yeni nesil batarya yapısı.
Aqueous Electrolyte / Sulu Elektrolit: Yanıcılığı önlemek için su bazlı çözücüler içeren elektrolit sistemleri.
Thermal Runaway / Termal Kaçak: Hücre içi sıcaklığın kontrolsüz şekilde artarak zincirleme ekzotermik reaksiyonlara ve nihayetinde yangın/patlamaya yol açması.
Dendrite Formation / Dendrit Oluşumu: Şarj esnasında anotta lityum metalinin iğnemsi yapılar halinde büyümesi ve separatörü delerek kısa devreye yol açması.
Recycling & Hydrometallurgy / Geri Dönüşüm ve Hidrometalurji: Kullanılmış pillerdeki değerli metalleri (Lityum, Kobalt, Nikel) asit çözeltileri kullanarak geri kazanma prosesi.
|
-Batteries for Portable Devices, Gianfranco Pistoia, Elsevier, 2005, ISBN: 0-444- 51672-7 -Electrochemistry - The Basics, with Example, 2012, Springer, ISBN 978-3-642- 30249-7 -Analytical electrochemistry, Joseph Wang, 2006, John Wiley & Sons, Inc.ISBN-13 978-0-471-67879-3
|
| 12 |
Yeni Nesil Piller
|
Solid-State Battery / Katı Hal Pili: Sıvı elektrolit yerine katı bir iyon iletken (seramik, polimer) kullanan, yüksek güvenlikli yeni nesil batarya yapısı.
Aqueous Electrolyte / Sulu Elektrolit: Yanıcılığı önlemek için su bazlı çözücüler içeren elektrolit sistemleri.
Thermal Runaway / Termal Kaçak: Hücre içi sıcaklığın kontrolsüz şekilde artarak zincirleme ekzotermik reaksiyonlara ve nihayetinde yangın/patlamaya yol açması.
Dendrite Formation / Dendrit Oluşumu: Şarj esnasında anotta lityum metalinin iğnemsi yapılar halinde büyümesi ve separatörü delerek kısa devreye yol açması.
Recycling & Hydrometallurgy / Geri Dönüşüm ve Hidrometalurji: Kullanılmış pillerdeki değerli metalleri (Lityum, Kobalt, Nikel) asit çözeltileri kullanarak geri kazanma prosesi.
|
-Batteries for Portable Devices, Gianfranco Pistoia, Elsevier, 2005, ISBN: 0-444- 51672-7 -Electrochemistry - The Basics, with Example, 2012, Springer, ISBN 978-3-642- 30249-7 -Analytical electrochemistry, Joseph Wang, 2006, John Wiley & Sons, Inc.ISBN-13 978-0-471-67879-3
|
| 13 |
Pil Güvenliği ve Ölçeklendirme
|
Solid-State Battery / Katı Hal Pili: Sıvı elektrolit yerine katı bir iyon iletken (seramik, polimer) kullanan, yüksek güvenlikli yeni nesil batarya yapısı.
Aqueous Electrolyte / Sulu Elektrolit: Yanıcılığı önlemek için su bazlı çözücüler içeren elektrolit sistemleri.
Thermal Runaway / Termal Kaçak: Hücre içi sıcaklığın kontrolsüz şekilde artarak zincirleme ekzotermik reaksiyonlara ve nihayetinde yangın/patlamaya yol açması.
Dendrite Formation / Dendrit Oluşumu: Şarj esnasında anotta lityum metalinin iğnemsi yapılar halinde büyümesi ve separatörü delerek kısa devreye yol açması.
Recycling & Hydrometallurgy / Geri Dönüşüm ve Hidrometalurji: Kullanılmış pillerdeki değerli metalleri (Lityum, Kobalt, Nikel) asit çözeltileri kullanarak geri kazanma prosesi.
|
-Batteries for Portable Devices, Gianfranco Pistoia, Elsevier, 2005, ISBN: 0-444- 51672-7 -Electrochemistry - The Basics, with Example, 2012, Springer, ISBN 978-3-642- 30249-7 -Analytical electrochemistry, Joseph Wang, 2006, John Wiley & Sons, Inc.ISBN-13 978-0-471-67879-3
|
| 14 |
Kullanılmış Piller ve Geri Dönüşüm Prosesleri
|
Solid-State Battery / Katı Hal Pili: Sıvı elektrolit yerine katı bir iyon iletken (seramik, polimer) kullanan, yüksek güvenlikli yeni nesil batarya yapısı.
Aqueous Electrolyte / Sulu Elektrolit: Yanıcılığı önlemek için su bazlı çözücüler içeren elektrolit sistemleri.
Thermal Runaway / Termal Kaçak: Hücre içi sıcaklığın kontrolsüz şekilde artarak zincirleme ekzotermik reaksiyonlara ve nihayetinde yangın/patlamaya yol açması.
Dendrite Formation / Dendrit Oluşumu: Şarj esnasında anotta lityum metalinin iğnemsi yapılar halinde büyümesi ve separatörü delerek kısa devreye yol açması.
Recycling & Hydrometallurgy / Geri Dönüşüm ve Hidrometalurji: Kullanılmış pillerdeki değerli metalleri (Lityum, Kobalt, Nikel) asit çözeltileri kullanarak geri kazanma prosesi.
|
-Batteries for Portable Devices, Gianfranco Pistoia, Elsevier, 2005, ISBN: 0-444- 51672-7 -Electrochemistry - The Basics, with Example, 2012, Springer, ISBN 978-3-642- 30249-7 -Analytical electrochemistry, Joseph Wang, 2006, John Wiley & Sons, Inc.ISBN-13 978-0-471-67879-3
|