| 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, Tartışma, | Sınav , Ödev, |
| 2 | Elektrokimyasal enerji depolamanın prensiplerini açıklar | Anlatım, Soru-Cevap, Örnek Olay, | Sınav , Ödev, Performans Görevi, |
| 3 | Nano kristallerin enerji depolamadaki avantajını bilir ve kıyaslar | Anlatım, Soru-Cevap, Beyin Fırtınası, | Sınav , Ödev, Performans Görevi, |
| 4 | Li pillerde anot ve katot malzemeleri bilir | Anlatım, Grup Çalışması, | Sınav , Ödev, Performans Görevi, |
| 5 | Li pillerin elektrolit malzemelerini bilir | Anlatım, Tartışma, | Sınav , Ödev, |
| 6 | Li iyon ve Li hava pilleri kıyaslayabilir | Anlatım, | Sınav , Ödev, Performans Görevi, |
| 7 | Farklı pillerin uygulamasını karşılaştırabilir | Anlatım, Tartışma, Grup Çalışması, Beyin Fırtınası, | Sınav , Ödev, Performans Görevi, |
| 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 | Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşabilme, bilgiyi değerlendirme, yorumlama ve uygulama becerisi | X | |||||
| 2 | Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlayabilme ve uygulama becerisi; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirebilme becerisi | ||||||
| 3 | Mühendislik problemlerini kurgulayabilme, çözmek için yöntem geliştirme ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygulama becerisi | X | |||||
| 4 | Yeni ve orijinal fikir ve yöntemler geliştirme becerisi; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirebilme becerisi | ||||||
| 5 | Mühendislikte uygulanan modern teknik ve yöntemler ile bunların sınırları hakkında kapsamlı bilgi | X | |||||
| 6 | Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlama ve uygulama becerisi; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları analiz etme ve yorumlama becerisi | ||||||
| 7 | Gereksinim duyulan bilgi ve verileri tanımlama, bunlara ulaşma ve değerlendirmede ileri düzeyde beceri | ||||||
| 8 | Çok disiplinli takımlarda liderlik yapma, karmaşık durumlarda çözüm yaklaşımları geliştirebilme ve sorumluluk alma becerisi | ||||||
| 9 | Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya dışındaki ulusal ve uluslar arası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak aktarabilme becerisi | X | |||||
| 10 | Verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetme yeterliliği | ||||||
| 11 | Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamaları hakkında farkındalık; gerektiğinde bunları inceleme ve öğrenebilme becerisi | ||||||
| 12 | Mühendislik uygulamalarının sosyal ve çevresel boyutlarını anlama ve sosyal çevreye uyum becerisi | ||||||
| Değerlendirme Sistemi | |
|---|---|
| Yarıyıl Çalışmaları | Katkı Oranı |
| 1. Ara Sınav | 40 |
| 1. Kısa Sınav | 10 |
| 1. Ödev | 40 |
| 1. Performans Görevi (Uygulama) | 10 |
| Toplam | 100 |
| 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 | ||