Fosil yakıtların yakın gelecekte tükenecek olması, artan enerji talebi, küresel ısınma ve çevre kirliliği gibi
faktörler enerji depolama ve yenilenebilir enerji dönüşümüne olan ihtiyacı artırmıştır. Güneş, rüzgâr, dalga ve
su gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının zaman, yer ve mevsime göre değişkenlik göstermesi ve farklı kaynak
ve üreticiler tarafından sağlandığı için şebekeye aktarılmalarında yönetim sorunları oluşturması, buralardan
üretilen enerjinin depolanmasını zorunlu kılmaktadır. En verimli enerji depolama ve dönüşüm sistemleri,
elektrokimyasal enerji depolama sistemleridir. Bunlardan yüksek spesifik enerji ve güç yoğunluğuna sahip
olan lityum iyon piller, taşınabilir elektronik cihazlar ve elektrikli araçlarda yaygın olarak kullanılmasına
rağmen yüksek üretim maliyeti ve yetersiz lityum rezervi nedeniyle yenilenebilir enerjinin depolanmasında
sınırlı olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda yenilenebilir enerjinin depolanması ile ilgili olarak düşük üretim
maliyeti ve yüksek rezerve sahip olan sodyum iyon pillerin ticarileşmesi için yoğun çaba harcanmaktadır. Bu
konuda İngiltere'deki Faradion ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Novasis firmaları sırasıyla 18650 ve kese
tipi sodyum iyon pil prototipleri geliştirerek bisikletlerde deneme amaçlı kullanıma başlamışlardır.
Önerilen projede 18650 ve kese tipi organik ve sulu sodyum iyon pil prototiplerinin geliştirilmesi
hedeflenmiştir. Organik sodyum iyon pillerde anot olarak sert karbon, katot olarak Prusya mavisi türevi
(Na2MnFe(CN)6 gibi) veya tabakalı geçiş metal oksitleri (NaMeO2), elektrolit olarak 0.5M NaPF6 ve 1M
NaClO4 gibi tuzların propilen karbonat ve etilen karbonat gibi organik karbonatlardaki çözeltileri, separatör
olarak polipropilen ve akım taşıyıcı olarak alüminyum folyo kullanılacaktır. Sulu sodyum iyon pillerde ise anot
olarak NaTi2(PO4)3, katot olarak Prusya mavisi türevi (Na2CuFe(CN)6 ve Na2NiFe(CN)6 gibi) ya da hem
anot hem katot olarak Na3MnTi(PO4)3 maddesi, elektrolit olarak sulu Na2SO4 ve boraks gibi çözeltiler,
separatör olarak polipropilen ve akım taşıyıcı olarak 316 tipi paslanmaz çelik ızgara kullanılacaktır.
Sentezlenen maddeler XRD, SEM, Raman spektroskopisi, N2 absorpsiyon/desorpsiyon ölçümü ve elementel
analiz gibi yöntemler ile karakterize edilecektir. Elektrokimyasal testler (sabit akımda şarj/deşarj, dönüşümlü
voltametri ve elektrokimyasal impedans ölçümleri) Swagelok tipi ikili ve üçlü hücreler kullanılarak
gerçekleştirilecektir. Yarı hücre testleri ile uygun bulunan anot ve katot aktif maddeler kullanarak silindirik
18650 ve kese tipi pil prototipleri hazırlanacak ve hazırlanan pil prototiplerinin sabit akımda şarj/deşarj döngü
performansları ölçülecek ve gerekirse güvenlik testleri yapılacaktır
TÜBİTAK ARDEB Research Funds (For funding research projects)
https://tubitak.gov.tr/en/funds/academy/national-support-programmes
TÜBİTAK BİDEB Scholarship Funds (For grad and Postgrad Students)
https://tubitak.gov.tr/en/scholarship
