Poli(EHA-ko-MMA)/PEG-lityum-iyon tabanlı polimer elektrolit sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları

SAMUEL KAWISO KAYIMO

Poli(EHA-ko-MMA)/PEG-lityum-iyon tabanlı polimer elektrolit sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SAMUEL KAWISO KAYIMO

Danışman: Ümüt Kadiroğlu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmanın amacı, poli(2-etilhekzil akrilat-ko-metil metakrilat)/poli etilen glikol [poli(EHA-ko-MMA)/PEG400] kopolimer karışımlarını sentezleyip, bu kopolimer karışımlarını çeşitli oranlarda lityum tuzu ile karıştırarak lityum iyon pillerde kullanılabilen oda sıcaklığında yüksek iyonik iletkenliğe sahip polimer elektrolitler elde edilmesi ve elde edilen polimer elektrolitlerin fiziksel, kimyasal ve elektrokimyasal karakterizasyonlarının yapılmasıdır. Çalışmada, önce poli(EHA-ko-MMA) kopolimeri serbest radikal polimerizasyonu yöntemi ile hazırlanmıştır. Daha sonra sentezlenen poli(EHA-ko-MMA) kopolimeri poli etilen glikol (PEG400) ile karıştırılarak poli(EHA-ko-MMA)/PEG400 polimer karışımı oluşturulmuştur. Oluşturulan poli(EHA-ko-MMA)/PEG400 karışımına farklı oranlarda, lityum perklorat (LiClO4) tuzu ilave edilerek polimer elektrolitler elde edilmiştir. Elde edilen kopolimer karışımları, FT-IR, SEM, GPC, TGA DSC ve 1H-NMR ile karakterize edilmiştir. Elde edilen polimer elektrolitlerin iyonik iletkenlikleri ac empedans spektroskopisi (EIS) ile incelenmiştir. Bu polimer elektrolitlerin elektrokimyasal deneylerden elde edilen sonuçlara göre, farklı miktarlarda ilave edilen LiClO4 miktarlarına bağlı olarak iletkenlik değerinin de değiştiği görülmüştür. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda lityum perklorat tuzunun konsantrasyonun artması ile iletkenliğin artarak pik noktasına ulaştıktan sonra azaldığı görülmüştür. Poli(EHA-ko-MMA)/PEG400 karışımına ilave edilen %15'lik (w/w) LiClO4 tuzu oranında en yüksek iletkenlik değer verdiğini görülmüştür. Ayrıca yapılan elektrokimyasal empedans ölçümleri sonucunda, oda sıcaklığındaki (250C) sıcaklıkta, poli(2-EHA-ko-MMA)/PEG400-%15'lik LiClO4 karışımın iyon iletkenliği 2,52x10-4 S/cm değerinde bulunmuştur.