Nano boyutta hBN kaplamanın pil ayırıcılarının fiziksel özelliklerine etkisi

Şarj edilebilir lityum iyon piller (LİP) günümüzde taşınabilir cihazlar ve elektrikli araçlar gibi tüm elektronik cihazlarda kullanılmaktadır. Pillerde anot ve katot arasında bulunan ayırıcının temel işlevi pillerin içindeki elektrokimyasal reaksiyona doğrudan dahil olmayıp, şarj-deşarj işlemleri sırasında iyonların verimli bir şekilde aktarılmasını sağlamaktır. Ticari olarak çeşitli polimerler ve cam fiber ayırıcılar kullanılmaktadır. Bu çalışmada, Celgard 3501(3501), cam fiber Gelon (GF) ve Whatman GF/D cam fiber (WT) ayırıcılar kullanılmıştır. Nano hBN ile hazırlanan farklı çözeltiler ayırıcılara kaplanarak ayırıcıların temel fiziksel özellikleri incelenmiştir. Tüm ayırıcıların faz analizleri (XRD), FTIR analizleri, katlanma davranışı, temas açıları ölçümü, sıcaklığa karşı davranışları, mikroyapıları incelenmiş, kalınlık ve ağırlık değişimi ölçülmüştür. XRD ve FTIR analizleri, hBN kaplamanın başarıyla gerçekleştiğini göstermektedir. Ayırıcıların temas açısı ölçümleri sonuçlarına göre, nano hBN kaplamanın ıslanabilirliği artırdığını, özellikle 3501 kodlu ayırıcıda daha fazla ıslanabilirlik sağladığını ortaya koymuştur. Termal analizlerin sonuçları, nano hBN kaplı ayırıcıların yüksek sıcaklıklarda bile boyutsal stabilitesini koruduğu belirlenmiştir. Kaplama çözeltisinde bağlayıcı olarak kullanılan PVDF miktarına göre ayırıcıların yüzey morfolojisi ve gözenekliliği etkilenmiştir. Sonuçlar, nano hBN kaplamanın, lityum iyon pillerde kullanılan ayırıcıların güvenliği ve performansını artırma potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.