NANO PARÇACIK KATKILI ELEKTROLİTİN KULLANILDIĞI YENİ BİR ISIL PİLİN GELİŞTİRİLMESİ

Abstract

Pil, kimyasal enerjinin depolanabilmesi ve elektrik enerjisine dönüştürülebilmesi için kullanılan bir aygıttır. Piller, bir veya daha fazla elektrokimyasal hücre, yakıt hücreleri veya akış hücreleri gibi, elektrokimyasal aygıtlardan oluşur. Isıl piller normal pillere göre daha dayanıklı ve daha güçlü olup özellikle, savunma ve askeri amaçlı olarak tercih edilmektedir. Bu tez kapsamında, ısıl pillerde kullanılan elektrolit malzemesi iyileştirilerek orta güç ölçekli yeni bir ısıl pil üretilmiştir. Orta güç ölçekli ısıl pillerde elektrolit malzemesi olarak kullanılması için ikili organik tuz sistemlerinden oluşan yen karışımlar hazırlanmıştır. Hazırlanan bu yeni karışımlara nano parçacık katılarak termofiziksel özellikleri iyileştirilmiştir. Yeni karışımların termofiziksel özelliklerini belirleyebilmek için DSC ve Isıl iletkenlik ölçüm cihazı kullanılmıştır. Hazırlanan bu yeni ikili elektrolit karışımları ve nano parçacık katkılı ikili elektrolit karışımları üretilen ısıl pil prototiplerinde kullanılmıştır. Prototip test sonuçları göstermiştir ki, nano parçacık katkılı elektrolit kullanılan ısıl pilde üretilen gerilim %40 arttırılmıştır. Bazı elektrolit karışımları ise ötektik karışım özelliği sağlanması ve nano parçacık katkısı ile ısıl özellikleri iyileştirilmesine rağmen anot katot arasında iyon geçişi sağlamamıştır.

Battery is a device used for energy's storing and converting electrical energy. Batteries consist of electrochemical devices, like one or more electrochemical cells, fuel cells or flow cells. Thermal batteries are more enduring and stronger according to conventional battery. Especially it is preferred as defense and military purposeful. İn this thesis is manufactured medium range of a new thermal batteries by improving the electrolyte material used in thermal batteries. İn thermal batteries medium power range are prepared new mixtures consist of binary organic salt systems to use as electrolyte material. The thermophysical properties of these new mixtures prepared has been improved by adding nanoparticles. DSC and thermal conductivity meter is used to determine thermophysical properties of the new mixture. These new binary electrolyte mixtures prepared and nanoparticles doped binary electrolyte mixtures are used in thermal batteries manufactured prototypes. Prototype testing results showed that voltage generated in thermal battery used nanoparticles doped electrolyte is increased to 40 percent. Some of the electrolyte mixtures haven't been providing ion migration between the anode and cathode although to these electrolyte mixtures are provided eutectic mixture and improved thermal properties with contribution to nanoparticle.