Peptide nanostructure templated growth of iron phosphate nanostructures for energy storage applications
Peptit nanoyapı şablonuyla enerji depolama uygulamaları için demir fosfat nanoyapıların geliştirilmesi
- Tez No: 413247
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR GÜLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Şarj edilebilir piller, çevre dostu kullanımları sebebiyle birincil hücrelerin kulanımının yerine geçmişlerdir. Lityum-iyon piller, yüksek elektrokimyasal potansiyelleri, yüksek enerji yoğunluğu, dayanıklılığı ve esnek tasarlanabilirlikleri sayesinde piyasadaki diğer şarj edilebilir bataryaların yerini alan pil örneklerinden birisidir. Diğer katot malzemelere kıyasla, Li-iyon piller kullanılan demir oksit (FePO4) daha az toksik, çevre dostu ve daha ucuzdur. Anorganik malzeme üretiminin yollarından biri, malzeme boyutu ve yapısı üzerinde kontrol sağlamayı kolaylaştıran, şablon-yönelimli mineralizasyon yöntemi kullanmaktır. Tek boyutlu (1-D) nanoyapıların üretilmesi, kullanınlan şablonun özelliği gözönünde bulundurularak mümkündür. Nanoyapılar özellikle, aktif madde ve elektrolit arasında yeterli teması sağlayarak hızlı iyon/elektron transferini destekleyen geniş yüzey ve hacim oranları ve yapısal kararlılıkları sayesinde ilgi çekmektedirler. Bu bağlamda, lityum iyon pil verimliliğini artırmak için, geniş yüzey alanına sahip tek boyutlu demir fosfat (FePO4) nanomalzemeler, sentezlenmiştir. Demir fosfat nanoyapılarının sentezi, iki farklı peptit amfifil kullanılarak yapılmıştır. Demir (III) klorür (FeCl3), peptit amfifil moleküllerinin kendiliğinden biraraya gelmesini başlatmak için kullanılmış ve sonrasında kendiliğinden biraraya gelen bu nanoyapı, FePO4'ın nükleasyon bölgesini oluşturmuştur. Beta yaprağı ikincil yapı oluşturan bu peptitler, organik-anorganik çekirdek kabuk (core-shell) malzemeleri için esas teşkil eden nanoyapıların oluşumunu sağlamaktadır. Kalsinasyon, peptidi uzaklaştırılmak için yapılmıştır. Li-iyon pilleri için kullanılan katot film, tek boyutlu demir fosfat şsblon ile çok-duvarlı karbon nanotüplerinin (MWNT) karışımı ile hazırlanmıştır. Sonuç olarak, bu şablon-yönelimli elektrot malzemesi, hızlı iyon/electron transferi, malzeme ve elektrolit arasında yeterli temas ve geliştirilmiş esnekliğin yardımıyla şablon olmadan üretilen elektrot materyalinden daha yüksek toplam kapasite sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The use of primary cells has been replaced with rechargeable batteries due to environmental concerns. Li-ion batteries are examples of the rechargeable batteries that have replaced other types of rechargeable batteries from market due to high capacity, high electrochemical potential, superior energy density, durability, as well as the flexibility in design. Compared to other cathode materials used in Li-ion batteries, the iron oxide (FePO4) is less toxic, environmentally friendly, and less expensive. Inorganic materials can be fabricated by template-directed mineralization to enable control over size and morphology. One-Dimensional (1-D) nanostructures can be used for template directed mineralization method. The nanostructures are particularly interesting as electrode materials due to their high surface area, large surface-to-volume ratio, and favorable structural stability. They provide fast ion/electron transfer by sufficient contact between the active materials and electrolyte. In this thesis, 1-D nanostructures of FePO4 materials with high surface area were synthesized to enhance the efficiency of Li-ion batteries. The synthesis of iron phosphate nanostructures was performed by using peptide amphiphile nanostructures. Iron (III) chloride (FeCl3) was used to trigger the self-assembly of the peptide amphiphile molecules forming nanostructures, which can nucleate FePO4 formation. The electrochemical performance of these nanostructures for Li-ion battery was analyzed. In conclusion, the template directed electrode materials revealed fast ion/electron transfer and sufficient contact between materials and electrolyte. They also exhibited enhanced flexibility leading to higher capacity than the electrode material synthesized without the template.
Benzer Tezler
- A Comparison of haemolymph and fat body protein electrophoretic patterns in holometa bolous and hemimetabolous insects, during metamorphosis
Başlık çevirisi yok
SİHAM Y. ABDEL-AZİZ
- Serumda prokollajen III. peptid tayini ile karaciğer sirozlarında fibroz aktivitenin biyoşimik kontrolu
Başlık çevirisi yok
CEMİL AL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1988
Gastroenterolojiİstanbul Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUZAFFER GÜRAKAR
- Trypsin immobilization on porous styrene-maleic anhydride copolymer
Başlık çevirisi yok
SARA SHAGHAGHİ
- Kandida'ların tiplendirilmesinde rutin testlerin uygulanması ve salgısal asid proteinaz enziminin saptanması
Başlık çevirisi yok
HALE ELNAHİ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1988
MikrobiyolojiGazi ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMRA KUŞTİMUR
- Diabetik hastalar ve normal kişilerde akut klorokin verilmesinin karbonhidrat toleransı üzerine olan etkileri
Başlık çevirisi yok
İBRAHİM GÜNGÖR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1989
Endokrinoloji ve Metabolizma Hastalıklarıİstanbul Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGİN SENCER
