Vanadyum redoks akış bataryaları için membran geliştirilmesi ve test edilmesi
Membrane development and testing for vanadium redox flow batteries
- Tez No: 459560
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET SANKIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Vanadyum redoks akış bataryası, Poli(arilen eter benzonitril), Vanadium redox flow battery, Poly (arylene ether benzonitril)
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Fosil yakıtların hızlı ve sürekli tükenmesinden dolayı bilim insanları araştırmalarını yenilenebilir enerji kaynaklarına odaklamıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları (Güneş, rüzgar vb.) sıfır emisyona sahip olduğundan dolayı küresel ısınmayla mücadele konusunda çok büyük öneme sahiptir. Diğer yandan, güneş ve rüzgar enerjileri üretim esnasında dalgalanmalara sebep olduğundan dolayı şebeke istikrarsızlığı ve düşük güvenilirlik sorunlarını beraberinde getirmektedir. Bu gibi sorunları aşmak için tercih edilen yöntem ihtiyaç fazlası enerjinin üretildiği durumlarda bu enerjinin depolanarak, enerji talebinin en yoğun olduğu zamanlarda dahi depodan şebekeye beslenmesidir. Bu noktada depolama sistemlerinin verimliliği ve maliyetleri çok önemlidir. Depolama sistemlerinden bir tanesi olan akış bataryaları bu konuda iyi bir alternatiftir. Vanadyum redoks akış bataryaları uzun ömürleri ve yüksek enerji verimliliğinden dolayı diğer akış batarya sistemlerine göre daha avantajlıdır. Bu sistemin kullanımının yaygınlaşmasına engel olan en önemli sorunlar, yakıtları birbirinden ayıran NafionTM zarlarının ve yakıt olarak kullanılan vanadyum elektrolitlerinin maliyetlerinin yüksek olmasıdır. Bu sorunları aşmak ve daha iyi performans elde edebilmek için çalışmalarımızda doğrudan sülfonlanmış poli(arilen eter benzonitril) zarlar test edilmiştir. Bu zarların yapılan testleri sonucunda elde edilen verimlerin NafionTM zarlarının kullanıldığı vanadyum akış bataryalarından çok daha iyi olduğu gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Because of the rapid and continuous depletion of fossil fuels, researchers have focused on sustainable and renewable alternatives. Renewable energy sources (solar, wind, etc.) have zero emissions, so they have a great deal of control over global warming. On the other hand, solar and wind energies are causing fluctuations during production, leading to network instability and low reliability problems. The preferred method to overcome such problems is to store the energy in the situation where the excess energy is generated, so that the energy source is fed to the network even when the energy demand is the most intense. In this point, the efficiency and cost of storage systems are very important. Flow cells, one of the storage systems, is a good alternative in this regard. Vanadium redox flow batteries are more advantageous than other flow battery systems due to their long life and high energy efficiency. The most important problems preventing the widespread use of this system are the high cost of Nafion (TM) membranes separating the fuels from each other and vanadium electrolytes used as fuel. Directly sulfonated poly (arylene ether benzonitrile) membranes have been tested in our work to overcome these problems and achieve better performance. It has been observed that the yields obtained from the testing of these membranes are much better than those of the vanadium flow batteries in which the Nafion (TM) membranes are used. In this thesis, critical parameters of membranes such as water uptake, proton conductivity, ion exchange capacity (IEC), vanadium permeability and selectivity have been tested for better tailoring the vanadium redox flow battery performance.
Benzer Tezler
- Development and investigation of slurry electrodes, novel materials and membranes for tubular vanadium redox batteries
Tübüler vanadyum redoks akiş bataryalari i̇çi̇n bulamaç elektrot, yeni̇ materyal ve membranlarin araştirma ve geli̇şti̇rmesi̇
KORCAN PERÇİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
EnerjiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET RIFAT ÖZDURAL
- Vanadyum redoks akış bataryalarda termal ve yapısal analiz
Thermal and structural analysis of vanadium redox flow batteries
PHIL JACQUES ALPHONSE
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiErciyes ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLŞAH ELDEN
- Vanadyum redoks akış bataryaları için kullanılabilecek elektrolitlerin karbon bazlı elektrot yüzeyindeki elektrokimyasal davranışlarının incelenmesi
Investigation of electrochemical behavior of the electrolytes that can be used for vanadium redox flow batteries on carbon based electrode surface
ÖZGE ALTINTAŞ
- Karbon bazlı elektrotlar yüzeyinde vanadyum (III) / vanadyum (II) redoks çiftleri için bakır, bizmut, kalay ve antimon nanopartikül yapısında elektrokatalizör biriktirilmesi
Electrocatalyst deposition in copper, bismuth, tin antimony nanoparticles structure for vanadium (III) / vanadium (II) redox couple on the surface of carbon based electrode
NİYAZİ ÖZÇELİK
- Fotoelektrokimyasal sistemler için ileri malzemeler geliştirilmesi: Üretim, karakterizasyon ve sistem entegrasyonu
Development of advanced materials for photoelectrochemical systems: Production, characterization and integration
ALİHAN KUMTEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SANKIR