Bor içeren yeni poliokzometalat fonksiyonlaştırılmış grafen kuantum noktacıklarının sentezi ve lityum-iyon pillerde anot malzeme olarak kullanımı

Abstract

Bu tez çalışmasında, bor içeren yeni poliokzometalat türevleri ile grafen kuantum noktacıklarını (GQDs) içeren nanokompoziti temelli anot malzeme geliştirilerek Li iyon pillerde kullanılması hedeflenmektedir. Bor ülkemizin sahip olduğu ancak yeterince değerlendiremediğimiz en önemli maden kaynaklarından birisidir. Uzun yıllardan bu yana ülkemizde bor ile çalışan tüm araştırmacıların üzerinde ittifak ettikleri husus; uç bor ürünlerine geçerek katma değeri yüksek ürünler üretemediğimiz; dolayısıyla bu kaynağımızdan yeterince yararlanamadığımız gerçeğidir. Bu noktadan hareketle bu tez çalışmasında lityum-iyon bataryalarda (LIBs) anot olarak kullanılabilecek yeni bor bileşikleri içeren nanokompozitlerin üretilmesini ve bu malzemeleri kullanarak bir LIBs prototipinin geliştirilmesini amaçlamaktayız. Proje kapsamında anotta karbon malzeme olarak iletkenliği ve yüksek yüzey alanından dolayı GQDs, inorganik malzeme olarak bor ve serbest NH2 uçları içeren poliokzometalat (POM) kullanılmıştır. Elde edilen nanokompozitte GQDs ile bor poliokzometalat (BPOM) birbirine kovalent bağlanmış haldedir (GQDs/BPOM).

In this study, a nanocomposite-based anode material containing new boron-including polyoxometalate and graphene quantum dots (GQDs) is aimed to be developed and used for Li-ion batteries. Boron is one of the most important mineral resources that our country has but we cannot evaluate it enough. The point that all researchers working with boron in our country for many years have agreed on; we cannot produce products with high added value by switching to end boron products; Therefore, it is the fact that we cannot make use of this resource sufficiently. From this point of view, in this project, we aim to produce nanocomposites containing new boron compounds that can be used as anodes in lithium-ion batteries (LIBs) and to develop a LIBs prototype using these materials. Within the scope of the study, GQDs will be used as carbon material in the anode due to its conductivity and high surface area, and polyoxometalate (POM) containing boron and free NH2 ends will be used as inorganic material. In the nanocomposite to be obtained, GQDs and boron polyoxometalate (BPOM) will be covalently bonded to each other (GQDs/BPOM).