| Ders Adı | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| Elektrokimyasal Enerji Depolama ve Li Esaslı Piller | NMB 509 | 0 | 3 + 0 | 3 | 6 |
| Ön Koşul Dersleri | |
| Önerilen Seçmeli Dersler | |
| Dersin Dili | Türkçe |
| Dersin Seviyesi | Doktora |
| Dersin Türü | Seçmeli |
| Dersin Koordinatörü | Prof.Dr. HATEM AKBULUT |
| Dersi Verenler | |
| Dersin Yardımcıları | |
| Dersin Kategorisi | Diğer |
| Dersin Amacı | Fosil kaynakların azalması ve CO2 emisyonunun azaltılması gerekliliği artık tüm dünyanın en önde gelene problemlerinden biridir. Bu ders kapsamında genel enerji depolama sistemlerinin ve özellikle şarj edilebilir pil türlerinin doktora ve yüksek lisans öğrencilerine tanıtımı amaçlanmıştır. |
| Dersin İçeriği | Alternatif enerji kaynaklarından elektrokimyasal enerji dönüşümü ve depolanması alanında son zamanlarda hem bilimsel ve hem de teknolojik bazda önemli gelişmeler gözlenmektedir. Temiz ve düşük maliyetli enerji hedeflenerek geliştirilen teknolojiler arasında metal hidrür piller, lityum iyon piller ve yeni gelişme aşamasında olan Li hava pilleri son derece önem kazanmaya başlamıştır. Li esaslı pillerde kullanılan yeni nano malzeme ve teknolojilerin farklı disiplinlerden gelen bilim adamı adaylarına öğretilmesi ve lisansüstü seviyede araştırma grupları oluşturulmasının önünün açılması hedeflenmektedir. |
| # | Ders Öğrenme Çıktıları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
|---|---|---|---|
| 1 | Pilleri tanımlar ve primer-sekonder pilleri kıysalar | Anlatım, Beyin Fırtınası, | |
| 2 | Elektrokimyasal enerji depolamanın prensiplerini açıklar | Anlatım, Soru-Cevap, Rol Oynama, | |
| 3 | Nano kristallerin enerji depolamadaki avantajını bilir ve kıyaslar | Anlatım, Soru-Cevap, Gösterip Yaptırma, | |
| 4 | Li pillerde anot ve katot malzemeleri bilir | Anlatım, Problem Çözme, | |
| 5 | Li pillerin elektrolit malzemelerini bilir | Anlatım, Beyin Fırtınası, | |
| 6 | Li iyon ve Li hava pilleri kıyaslayabilir | Anlatım, | |
| 7 | Farklı pillerin uygulamasını karşılaştırabilir | Anlatım, Beyin Fırtınası, Problem Çözme, Gösterip Yaptırma, |
| Hafta | Ders Konuları | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Pillerin tarihçesi, Pillerin temeli | |
| 2 | Pil uygulamaları ve parametreleri | |
| 3 | Elektrokimyasal hücrelere giriş, Elektrokimya prensipleri ve reaksiyonlar | |
| 4 | Birincil piller, İkincil pil malzemeleri ve kimyası | |
| 5 | Kurşun asit piller, Li-iyon piller | |
| 6 | Li-iyon pillerin geleceği | |
| 7 | Li Piller için nanoteknoloji | |
| 8 | İkincil Li pillerin şimdiki ve potansiyel uygulamaları | |
| 9 | Li iyon Katotlar | |
| 10 | Li piller için yeni nesil anot malzemeleri | |
| 11 | Li hava pilleri | |
| 12 | Li piller için yeni nesi elektrolitler | |
| 13 | Li Pil sistemleri için malzeme mekaniği | |
| 14 | Dönem ödevlerinin sunumu |
| Kaynaklar | |
|---|---|
| Ders Notu | Ders sunum dosyaları |
| Ders Kaynakları | 1. Bharat Bhushan (Ed.) Springer Handbook of Nanotechnology, ISBN-10: 3-540-29855-X, Springer, 2007 2. Sharmila M. Mukhopadhyay, Nanoscale Multifunctıonal Materials-Science And Applications, John Wiley & Sons, 2012 3. Tetsuya Osaka, Madhav Datta, Yosi Shacham-Diamand (Editors), Electrochemical Nanotechnologies, Springer New York., 2010 ISBN 978-1-4419-1423-1 4. Katerina E. Aifantis, Stephen A. Hackney, and R. Vasant Kumar (Editors), High Energy Density Lithium Batteries, Materials, Engineering, Applications, 2010 WILEY-VCH, ISBN: 978-3-527-32407-1 5. Huggins, Robert A. Advanced Batteries: Materials Science Aspects. Springer, 2008. ISBN: 9780387764238. 6. David Linden, Thomas B. Reddy (Editors) Handbook of Batteries, McGraw-Hill, Printed in the United States of America, 2002, ISBN 0-07-135978-8 7. B. Bhushan Springer Handbook Of Nanotechnology, , 3rd ed. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010 8. Newman, John, and Karen E. Thomas-Alyea. Electrochemical Systems. 3rd ed. John Wiley & Sons, 2004. ISBN: 9780471477563. |
| Sıra | Program Çıktıları | Katkı Düzeyi | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | Yaşadığı toplumun bilgi toplumu olmasına katkıda bulunmak, toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunlara çözüm sunmak amaçlarıyla alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri içeren bilimsel projeler geliştirir ve bu projeleri ulusal ve uluslararası bilimsel ortamlarda (toplantılarda) tanıtır. | ||||||
| 2 | Alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, alanında güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında sahip olduğu kapsamlı bilgiyi elde ettiği bilgi ile karşılaştırarak değerlendirir ve sentezleyerek yeni sonuçlar ortaya koyar. | ||||||
| 3 | Alanı ile ilgili problemleri tanımlar ve formüle eder, yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler ve/veya yöntemler geliştirir. | ||||||
| 4 | Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular, belirsiz, sınırlı ya da eksik verileri bilimsel yöntemlerle tamamlar; verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması ile yeni modellemelerin oluşturulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. | ||||||
| 5 | Alanındaki uygulamaların sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuki boyutlarını ile proje yönetimi ve iş hayatı uygulamalarını bilir ve bunların getirdiği kısıtların farkındadır. Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilir, bu tür takımlarda liderlik yapabilir ve karmaşık durumlarda çözüm yaklaşımları geliştirebilir; bağımsız çalışabilir ve sorumluluk alır. | ||||||
| 6 | Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, alanında veya alan dışındaki ulusal ve uluslararası ortamlarda bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü C1 Genel Düzeyinde kullanarak, yazılı ya da sözlü olarak aktararak sözlü ve yazılı iletişim kurar. | ||||||
| 7 | Malzeme özelliklerini nano ölçekte kontrol edip günümüz teknolojik ihtiyaçlarına uygun malzeme geliştirir. | ||||||
| # | Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı | PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Pilleri tanımlar ve primer-sekonder pilleri kıysalar | |||||||
| 2 | Elektrokimyasal enerji depolamanın prensiplerini açıklar | |||||||
| 3 | Nano kristallerin enerji depolamadaki avantajını bilir ve kıyaslar | |||||||
| 4 | Li pillerde anot ve katot malzemeleri bilir | |||||||
| 5 | Li pillerin elektrolit malzemelerini bilir | |||||||
| 6 | Li iyon ve Li hava pilleri kıyaslayabilir | |||||||
| 7 | Farklı pillerin uygulamasını karşılaştırabilir |
| Değerlendirme Sistemi | |
|---|---|
| Yarıyıl Çalışmaları | Katkı Oranı |
| 1. Ara Sınav | 40 |
| 1. Kısa Sınav | 10 |
| 1. Ödev | 40 |
| Toplam | 90 |
| 1. Yıl İçinin Başarıya | 40 |
| 1. Final | 60 |
| Toplam | 100 |
| AKTS - İş Yükü Etkinlik | Sayı | Süre (Saat) | Toplam İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) | 16 | 3 | 48 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) | 16 | 4 | 64 |
| Ara Sınav | 1 | 6 | 6 |
| Kısa Sınav | 1 | 2 | 2 |
| Ödev | 1 | 10 | 10 |
| Performans Görevi (Uygulama) | 1 | 4 | 4 |
| Final | 1 | 10 | 10 |
| Toplam İş Yükü | 144 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (Saat) | 5,76 | ||
| Dersin AKTS Kredisi | 6 | ||