Metal oksit (MnO2, Co3O4 ve MnCo2O4) süperkapasitör elektrot malzemelerinin hidrotermal yöntem ile üretimi ve karakterizasyonu
Sythesis and characterization of metal oxide (MnO2, Co3O4 ve MnCo2O4) supercapacitor electrode materials by hydrothermal method
- Tez No: 449373
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Energy, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanomalzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Bu tez çalışmasında, hidrotermal yöntem ile metal oksit (MnO2, Co3O4 ve MnCo2O4) süperkapasitör elektrot malzemeler, süngerimsi nikel altlıklar üzerine sentezlenmiştir. Nanoyapraklar, nanoteller, mikro ve nanokristaller şeklinde büyüyen bu elektrot malzemeler, birbirlerine göre farklı karakteristik özellikler sergilemiştir. Bu durum, üre (CO(NH2)2) ve amonyum florür (NH4F) kullanılarak hazırlanan çözelti konsantrasyonları ile büyütme sıcaklığı ve süresinden kaynaklanmıştır. Çünkü üre, amonyum florürün daha aktif hale getirdiği altlık yüzeyleri üzerinde daha geniş yüzey alanına sahip nanoyapıların büyümesini sağlamıştır. Bu nanoyapıların morfolojileri, atomik konsantrasyonları ve kristal yapıları, sırasıyla taramalı elektron mikroskopisi (SEM), enerji dağılımlı x-ışını spektroskopisi (EDS) ve x-ışını kırınımı (XRD) ile belirlenmiştir. Buna ek olarak bu nanoyapıların kapasitif özellikleri, döngüsel voltametri (CV) ve galvanostatik şarj/deşarj (GCD) testi ile incelenmiştir. Sonuç olarak elektrotu oluşturan daha geniş yüzey alanına sahip bu nanoyapılar, 1M'lık KOH elektrolit çözeltisi içerisinde süperkapasitör özelliği göstermiştir. 1 A g-1 akım yoğunluğunda MnO2 elektrotun spesifik kapasitans değeri 294 F g-1 iken 0,5 A g-1 akım yoğunluğuda Co3O4 ve MnCo2O4 elektrotlarının spesifik kapasitans değerleri sırasıyla 2083 F g-1 ve 755 F g-1 dır.
Özet (Çeviri)
In this thesis research, metal oxide (MnO2, Co3O4 and MnCo2O4) supercapacitor electrode materials has been synthesized on nickel (nickel foam) substrate by hydrothermal method. Each growing electrode materials as nanosheets, nanowires, micro and nanocrystalline structures exhibit different properties and characteristics of each other. The source of these differences is the concentration of prepared urea (CO(NH2)2) and ammonium fluoride (NH4F) surfactants along with growth temperature and growth time. Ammonium fluoride surfactants make the substrate surface more active and urea also lead the larger surface area nanostructures. The morphology, atomic concentration and crystallographic structures of the synthesized materials carried out by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS) and x-ray diffraction (XRD) techniques respectively. In addition, the capacitive properties of these nanostructures investigated by cyclic voltammetry (CV) and galvanostatic charge / discharge (GCD) test. As a result, in 1M of KOH as electrolyte solvent, nanostructures including large surface area which create the electrodes, display supercapacitors feature. While specific capacitance value of MnO2 electrode is 294 F g-1 at 1 A g-1 current density, specific capacitance value of Co3O4 and MnCo2O4 electrodes are 2083 F g-1 and 755 F g-1 at 0,5 A g-1 current density respectively.
Benzer Tezler
- Development of nanostructured composite electrodes and their analytical applications
Nanoyapili kompozit elektrotların geliştirilmesi ve analitik uygulamaları
MERVE AKTÜRK
- Bazı metal oksit / grafen temelli malzemelerin süperkapasitör uygulamaları
Supercapacitor applications of some metal / graphene based materials
FATİH NACAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ATEŞ
- Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ile yeni ve özel alaşımların üretimi ve geliştirilmesi
Investigation of new and noble alloys productions by self-propagating high-temperature synthesis method
MURAT ALKAN
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN
- Biyolojik mikroorganizmalardan metal oksit malzemeler üreterek elektrokimyasal kapasitif özelliklerinin araştırılması
Investigation of electrochemical capacitive properties of metal oxide materials from biological microorganisms
ALPER BİNGÖL
- AAO şablonlar içerisine nikel biriktirme ile yüksek kapasiteli hibrit kapasitör elektrotlarının üretimi
Fabrication of high capacity hybrid capacitor elecrodes via nickel deposition into AAO templates
BURAG HAMPARYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
