5. Ulusal Deniz Bilimleri Konferansı, Trabzon, Türkiye, 1 - 03 Haziran 2022, ss.1-2
Dünya üzerinde yaşayan canlıların %80’inden fazlası sucul ekosistemde yer almaktadır, bu ekosistem
farklı alanlarda kullanabilecek çeşitli yapılarda moleküller içeren büyük bir rezervuar olarak da
tanımlanabilir. Denizel organizmaların maruz kaldıkları farklı ortam koşulları ise (tuzluluk, sıcaklık,
basınç, ışık geçirgenliği, su hareketleri, besin elementleri, pH, çözünmüş oksijen ve karbondioksit,
inorganik ve organik bileşiklerin varlığı gibi fizikokimyasal parametreler) onların kendilerine özgü farklı
bileşiklere sahip olmalarına yol açabilmekte ve bu sebeple sanayide çeşitli alanlarda kullanılmalarına
olanak tanımaktadır. Sahip oldukları bu özelliklerden dolayı denizel canlılar üzerine yoğun çalışmalar
yürütülmekte olup, denizel kaynaklardan elde edilen ürünler günümüzde Dünya ekonomisinin önemli bir
bölümünü oluşturmaya başlamıştır. Enerji depolama sistemlerinde kullanılan kaynakların sınırlı olması
ve özellikle yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimin artmasına bağlı olarak üretilen enerjinin
depolanma ihtiyacındaki artış, araştırmacıları düşük maliyetli ve çevreci farklı kaynaklar araştırmalarına
sebebiyet vermektedir. Bu nedenle denizel kaynakların da enerji depolama sistemlerine entegre
edilebilmesi için yapılacak olan çalışmalar büyük önem taşımaktadır.
Bu çalışmada, midye kabukları lityum iyon bataryaların hem anot hem de katot kısımlarında
kullanılarak batarya sistemlerindeki performansları incelenmiştir. Anot tarafında aktif malzeme katot
tarafında ise aktif malzemenin yüzeyini koruyacak yüzey kaplaması olarak kullanılmıştır.
Çalışmada temin edilen beyaz kum midyeleri (Chamelea gallina) toz formuna getirilmiştir. Anotta
kullanılmaları için doğrudan laminasyon yöntemi ile bakır folyo üzerine kaplanmıştır. Katot denemeleri
için ise sentezlenen LiCoO2 katot aktif malzemesinin üzerine bilyalı öğütücü yardımıyla kaplanarak 700
oC’de ısıl işleme tabi tutulmuştur ve kalsiyum oksit yapısı elde edilmiştir. Yapılan ön hazırlık işlemlerinin
ardından üretilen elektrotlar Cr2032 standartlarında düğme bataryalar (Coin cell) içerisine yerleştirilmiştir.
Yarı hücrede metalik lityuma karşı yapılan elektrokimyasal performans testlerinin ardından anot aktif
malzeme olarak kullanıldığında, bataryanın çalışma voltajı aralığında midye kabuğunun büyük kısmını
oluşturan kalsiyum karbonatın aktif olmadığı görülmüştür. Ancak yapılan katot çalışmalarında midye
kabuğundan ısıl işlem ile üretilen kalsiyum oksitin LiCoO2’nin çevrim performansını (kapasite tutma
oranı ve özgül kapasite değeri) arttırdığı görülmüştür. Ayrıca batarya içerisindeki empedansı polarize
etmeden hız testlerinde de performans artışı sağlamıştır.
As more than 80% of living organisms on earth are found in the aquatic ecosystem, we can assume this
ecosystem is a huge reservoir of different molecular structures that can be used in various areas. Marine
organisms have the potential to make unique compounds as they exposed exceptionally various
physicochemical parameters such as salinity, temperature, pressure, light penetration, currents, pH,
nutrients, dissolved oxygen and carbon dioxide, and inorganic and organic compounds. Essential studies
in planktonic organisms, microbial and unicellular life make marine bio products crucial part of the
World’s economy. Macro algae are one of the important organisms that can be used as a bio-fuel,
fertilizer, feed additive for animals, food supplement and more importantly as an energy resource.
Limited amount of raw materials for lithium ion batteries and increasing demand for energy storage
systems force researchers to find cheaper and more eco-friendly sources as an active material. Therefore,
studies for integration of marine resources to energy storage systems becomes more crucial. In this study,
we will try to use this aspect of macro algae to store lithium ions.
In this study, the electrochemical performance of mussel shells in battery systems was
investigated by using them in both anode and cathode parts of lithium-ion batteries. Mussel shells are
used as active material on the anode side, and they are used as a surface coating material on the cathode
side to protect the surface layer.
White sand mussel (Chamelea gallina) shells were ground in order to obtain powder form and they
were coated to the copper foils via lamination technique. LiCoO2 powders were synthesized by sol-gel
route and they were coated with mussel shells via ball miller. After that, a heat treatment procedure was
procured at 700 oC to obtain calcium oxide at the surface of LiCoO2. Cr2032 coin cells were prepared
from obtained electrodes. Electrochemical tests are performed against metallic lithium as a counter
electrode in half cell. It has been observed that calcium carbonate, which constitutes the majority of the
mussel shell, is not active in the operating voltage range of the battery. However, on the cathode side,
surface modification process by using mussel shells enhanced the cyclic performance (capacity retention
and specific capacity) of LiCoO2. Furthermore, C-rate performance was also improved without seeing
any polarization inside the cell impedance