Investigation of asymmetic hybrid supercapacitor based on morphology of zinc oxide electrode materials for high energy supercapacitors
Yüksek enerji süperkapasitörleri için çinko oksit elektrot malzemelerinin morfolojisine dayalı asimetrik hibrid süper kapasitörlerin araştırılması
- Tez No: 642104
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRE ERDEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Süper kapasitörler, enerji depolama ve hasat sorunları için çok sayıda yeni ortaya çıkan mobil cihaz için oldukça caziptir. Bu tezde, çeşitli elektrot malzemeleri ve üretim yöntemleri kullanarak her türlü süperkapasitör tasarım teknikleri dahil olmak üzere süperkapasitör araştırma ve teknolojisindeki son gelişmelerin bir özetini sunuyoruz. Aynı zamanda, süperkapasitör elektrotları için yeni materyallerde elde edilen mevcut ilerlemeyi de kapsamaktadır. En son üretilen EDLC, Hybrid, Pseudo süper kapasitörler de burada açıklanmıştır. Farklı morfolojilere sahip elektrot malzemeleri olarak kullanılan metal oksitler, özellikle ZnO, burada odaklanmaktadır. ZnO nanoyapıları, nanopartiküller, nanoflowerler ve nanourchinler şeklinde sentezlendi. Numunelerin yapısal, elektronik ve optik karakterizasyonu XRD, SEM, fotolüminesans, Raman ve UV-Vis spektroskopisi gibi standart tekniklerle yapılmıştır. Her bir morfolojiye özgü nokta kusur yapıları, konsantrasyonları ve konumları açısından EPR spektroskopisi ile araştırılmıştır. Core-shell modeline göre, numunelerin tümü çekirdek kusurlarını ortaya çıkarmış, ancak yüzeydeki kusurlar lekelenmiştir. Son olarak, üç morfolojinin tamamı, gerçek bir süper kapasitör cihazında elektrot malzemesi olarak test edilmiştir ve cihazın performansı, özellikle spesifik kapasitans ve depolama mekanizması, nokta kusurları tarafından aracılık edilmiştir. Morfolojiye bağlı kusurlu ZnO elektrodu, EDLC'den psödosüperkapasitörlere kadar süperkapasitör cihazının çalışma prensibinin izlenmesini sağlar.
Özet (Çeviri)
Supercapacitors are highly attractive for a large number of emerging mobile devices for energy storage and harvesting issues. In this thesis, we present a summary of the recent developments in supercapacitor research and technology, including all kinds of supercapacitor design techniques using various electrode materials and production methods. It also covers the current progress achieved in novel materials for supercapacitor electrodes. The latest produced EDLC, Hybrid, Pseudo supercapacitors have also been described. Metal oxides, specifically ZnO, used as electrode materials with different morphologies are in focus here. The ZnO nanostructures were synthesized in the form of nanoparticles, nanoflowers and nanourchins. Structural, electronic and optical characterization of the samples were done via standard techniques such as XRD, SEM, Photoluminescence, Raman and UV-Vis spectroscopy. The point defect structures which are specific to each morphology has been investigated in terms of their concentration and location via state of art EPR spectroscopy. According to core-shell model the samples all revealed core defects however the defects on the surface smeared out. Finally, all three morphology has been tested as electrode material in a real supercapacitor device and the performance of the device, particularly the specific capacitance and the storage mechanism has been mediated by the point defects. Morphology dependent defective ZnO electrode enable to monitor the working principle of supercapacitor device from EDLC to pseudosupercapacitor.
Benzer Tezler
- Karbon-silisyum ve karbon-azot hibrit yapılarının sentezi ve süperkapasitör uygulamaları
Synthesis and supercapacitor applications of carbon-silicon and carbon-nitrogen hybrid structures
ERTUĞRUL CEYRAN
- Simetrik ve asimetrik keratokonus hastalarında retrobulber kan akımının incelenmesi
Investigation of retrobulbar blood flow in symmetric and asymmetric keratoconus patients
FATMA HURİYE KISA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
Göz HastalıklarıSağlık BakanlığıGöz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET GÖKHAN ASLAN
DOÇ. DR. HÜSEYİN FINDIK
- Tetrapirol türevlerinin sentezi ve enerji alanındaki uygulamaları
Synthesis of tetrapyrole derivatives and applications in the field of energy
EKREM KAPLAN
- Polimer-zeolit nanokompozit gaz ayırma membranlarında arayüzeyin incelenmesi
Investigation of the interphase in polymer-zeolite nanocomposite gas separation membranes
IŞIK AĞIL
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. BİRGÜL TANTEKİN ERSOLMAZ
- Asimetrik porfirazinlerin ve geçiş metal komplekslerinin sentezi ve karakterizasyonu
The synthesis and charactarization of asymmetric porphyrazines and their tansition metal complexes
HEMRA HAYIROV