Kategoriler
Lityum Titanyum Oksit (Li4Ti5O0²) Sol-Jel kaplama Nasıl Yapılır?

Lityum Titanyum Oksit (Li4Ti5O0²) Sol-Jel kaplama Nasıl Yapılır?

15.05.2025
Sol-Jel yöntemi, metal alkoksit veya tuzların kontrollü hidrolizi ve polimerizasyonuyla başlar. Bu süreçte LTO'nun mikron tozları yüzeye dâhil edilerek, enerji uygulamaları için uygun, gözenekli ve homojen bir film elde edilir.

Sol-Jel yöntemi, metal alkoksit veya tuzların kontrollü hidrolizi ve polimerizasyonuyla başlar. Bu süreçte LTO'nun mikron tozları yüzeye dâhil edilerek, enerji uygulamaları için uygun, gözenekli ve homojen bir film elde edilir.
LTO kaplamalar, özellikle anot yüzey modifikasyonu, düşük voltajlı batarya elektrotları ve termal kararlılığı yüksek uygulamalar için idealdir.

 Mikron LTO Tozu Özellikleri

  • Kimyasal formül: Li4Ti5O0²

  • Kristal yapı: Spinele benzer kübik yapı

  • Partikül boyutu: 1–5 mikron

  • Yüzey alanı: Yüksek (5–20 m²/g)

  • Saflık: ≥%99

  • İletkenlik: ~10?¹³ S/cm (ancak kaplama katkılarıyla artırılabilir)

  • Termal dayanım: 600°C üstü

 Sol-Jel Yöntemiyle LTO Kaplama Nasıl Yapılır?

1. Prekürsör Hazırlığı

  • Titanyum izopropoksit (Ti[OCH(CH³)²]4), lityum asetat gibi çözünebilir bileşikler kullanılır.

  • Solvent olarak etanol, izopropanol veya su-alkol karışımı tercih edilir.

  • pH 3–5 arası asidik ortam sağlanır.

  • Mikron boyutlu Li4Ti5O0² tozu, ultrasonik banyo veya yüksek hızlı karıştırıcı ile süspansiyona katılır.

2. Kaplama Uygulaması

  • Substratlar (örneğin Al folyo, cam, ITO) dip-coating, spin-coating veya spray-coating ile kaplanır.

  • Kaplama hızı ve viskozite kontrolü ile film kalınlığı belirlenir.

3. Kuruma ve Jelleşme

  • 80–120°C aralığında kurutulur.

  • Jelleşme sürecinde film gözenekli hâle gelir ve tozlar matris içine gömülür.

4. Kalsinasyon / Isıl İşlem

  • 400–700°C arasında inert atmosferde (argon, azot) veya hava ortamında sinterleme yapılır.

  • Bu aşama, film kristallenmesini ve iletkenlik karakterini güçlendirir.

 Uygulama Alanları

  • Lityum-iyon batarya anot kaplaması

  • Yüksek ısılı enerji sistemleri

  • Termal kararlılığı yüksek film uygulamaları

  • Elektriksel izolatör destekli kaplamalar

  • Fotokatalitik ve sensör tabanlı filmler

 Mikron LTO Tozu Seçimi

  • Yüksek saflık (%99 ve üzeri)

  • Düşük aglomerasyon eğilimi

  • Yüzey modifikasyonu (karbon kaplı, yüzey aktifli)

  • Isıya dayanıklı partikül dağılımı

  • Yüksek dispersibilite

 LTO Sol-Jel Kaplamanın Avantajları

  • Yüzeye iyi yapışan, homojen film

  • Gözenekli yapısı ile iyon transferine uygunluk

  • Kimyasal kararlılığı yüksek

  • Düşük hacim değişimi → uzun çevrim ömrü

  • Termal dayanım + yapısal stabilite