Homojen 3D Nano Boşluklu Yapılar ile Şarj Edilebilir Pillerde Performans Artışı

Enhancement Performance of Rechargeable Batteries via Homogenous 3D Nano Cavity Structure

Özet

Bu çalışma, günümüzde enerji sistemlerinin daha yüksek kapasiteli ve performanslı üretilmesini sağlayabilecek ters opal metodunun piller üzerindeki kapasite artışını göstermektedir. Ters opal metodu ile yeniden şarj-edilebilir pil elektrotlarının kapasitelerinin yaklaşık 2.5 kat arttığı ve bu artış sağlanırken daha küçük boyutlu ve daha ince katmanlı elektrotların hazırlanabildiği görülmüştür. Ters opal metodu ile elektrotlar homojen 3D boşluklu bir yapıya sahiptir. Bu metot ile küresel boşluklu yapıda daha yüksek yüzey alanına sahip ve kullanılan opallerin çaplarına bağlı olarak nanometre seviyesinde elektrot tabakaları oluşturmaktadır. Ters opal metodunda üretilen nanometre seviyesindeki kalınlığa sahip bu yapılar ayrıca iyon transferini hızlandırarak pillerin daha hızlı şarj edilmesi imkânı da sağlamaktadır.

Abstract

This study shows the capacity improvement of the battery by inverse opal method, which can provides to produce much effective energy systems with higher capacity and performance. It has been seen that the capacity of the rechargeable battery electrodes is increased by about 2.5 times via inverse opal method, which method also provides smaller and thinner layered electrode production. The electrodes have homogeneous 3D cavity structure via inverse opal method. The spherical cavity structure has higher surface area and what forming electrode layers at the nanometer levels depending on the diameters of the used opals. These structures also provide speed up ion transfers and faster charging of the batteries by nanometer level of thickness via inverse opal method.