Sıvı metal yakıtlı piller için aday elektrolitlerin moleküler dinamik simülasyon yöntemi ile incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, FİZİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: YENAL AYDIN
Danışman: Çetin Taşseven
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Fosil yakıtlara alternatif olan güneş ve rüzgar enerjisinin yanı sıra, enerji depolama, küresel enerji sorununa etkin çözümler aranmasında kilit rol oynamaktadır. Bilindiği gibi günümüzde lityum iyon piller bu alanda birçok yeni teknolojinin doğmasına yol açmıştır. Ancak yine de kısa ömür, aşırı ısınma ve verimlilik gibi çözülmesi gereken önemli sorunlar vardır. Son zamanlarda geliştirilen sıvı metal pil (LMB) teknolojisi, geleneksel Li-ion pillere alternatif arayışında umut verici bir çözüm gibi görünmektedir. Sıvı metal piller (LMBs), elektrot katmanları olarak magnezyum ve antimonun karışmaz sıvı hallerini ve orta katmanda iyonik olarak iletken elektrolit olarak erimiş tuzu içerir. Düşük termal iletkenliğe sahip yüksek performanslı bir termoelektrik malzeme olarak potansiyel teknolojik ve endüstriyel uygulamaları nedeniyle Magnezyum pniktidler Mg_3 X_2 (X=N,P,As,Sb,Bi), sıvı metal pillerin bir bileşeni olarak potansiyel adaylar olabilir. Teknolojik ve endüstriyel önemlerine rağmen, magnezyum piniktidlerin temel özellikleri literatürde çok az çalışılmıştır. Bu tez çalışmasında, Magnezyum nitrür Mg_3 N_2 ve Magnezyum fosfit Mg_3 P_2'nin yapısal, termal ve iyonik taşınım özelliklerini geniş bir sıcaklık aralığında katı ve sıvı fazda klasik bilgisayar simülasyon yöntemi ile sistematik olarak araştırdık. Bunu yapmak için, ilk önce katı ve sıvı fazlarda interiyonik etkileşimleri modellemede her sistem için yeni yarı deneysel potansiyel geliştirdik. Bu çalışma, malzemelerin katı ve sıvı formlarına dayalı uygulamalar alanında fonksiyonel malzemelerin araştırılmasında termofiziksel özelliklerin ayarlanması için faydalı olacaktır. Ayrıca sonuçlar, yapısal, termal ve iyonik difüzyon hakkındaki bilgilerimizi genişletirken, gelecekte yapılacak teorik çalışmalar için yeni, geliştirilmiş çift etkileşim potansiyeli sağlar. Yakın gelecekte bu malzemelerin termal iletkenliğini çalışmayı ve magnezyum pniktidleri kullanarak pil simülasyonu yapmayı planlamaktayız. Anahtar Kelimeler: Moleküler Dinamik Simülasyon, sıvı metal piller, magnezyum piniktidler, magnezyum nitrür, magnezyum fosfit.