V, Co, Cr, Ce, Fe, Mn ve Sn içeren yeni nesil redoks akışkan batarya sistemlerinin araştırılması
Investigation of new generation redox flow battery systems containing V, Co, Cr, Ce, Fe, Mn and Sn
- Tez No: 677111
- Danışmanlar: PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN, DOÇ. DR. METİN GENÇTEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Analitik kimya, Elektrokimya, Elektrokimyasal davranış, Elektrokimyasal yöntem, Elektrokimyasal özellikler, Analytical chemistry, Electrochemistry, Electrochemical behavior, Electrochemical method, Electrochemical properties
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Analitik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması ile yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen enerjinin depolanmasına olanak sağlayacak, mevcut olarak kullanılan kurşun-asit aküler, lityum-iyon piller gibi enerji depolama sistemlerine alternatif olabilecek yeni nesil enerji depolama sistemleri geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasında, vanadyum redoks akışkan bataryalardaki gibi çökme sorunu olmayan ve yüksek hücre potansiyeline sahip V/Co, Cr/Co, Cr/Ce, Fe/Co, Mn/Co ve Sn/Co redoks çiftlerini içeren akışkan redoks batarya sistemleri oluşturulmuş ve literatüre kazandırılmıştır. Bu kapsamda, çalışma elektrotu olarak grafit esaslı kalem ucu elektrot, referans elektrot olarak Ag/AgCl ve karşıt elektrot olarak ise Pt tel kullanılmıştır. Sülfürik ve hidroklorik asit çözeltilerinde, farklı yükseltgenme basamağına sahip vanadyum, kobalt, krom, seryum, demir, mangan ve kalay iyonlarının elektrokimyasal davranışları diferansiyel puls voltametri (DPV) ve elektrokimyasal empedans spektroskopi (EIS) yöntemleri kullanılarak incelenerek asit ve etkin iyon derişim optimizasyonları yapılmıştır. Her bir elektrolit bileşeni için kütle aktarım türleri dönüşümlü voltametri (CV) yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Çalışma elektrotunun 200 voltametrik döngü boyunca kararlılıkları incelenmiş ve elektrotların yüzey morfolojilerinde meydana gelen değişimler ise taramalı elektron mikroskop (SEM) kullanılarak incelenmiştir. Karbon keçe elektrot kullanılarak dönüşümlü şarj/deşarj testleri ile oluşturulan bataryanın şarj/deşarj potansiyelleri, kapasiteleri, enerji/kulomb/voltaj verimleri hesaplanmıştır Bu çalışma sonunda, her bir redoks çifti için elde edilen hücre potansiyeli ve deşarj kapasitesi değerleri; V/Co için 2.35 V ve 430.1 mAh, Cr/Co için 1.40 V ve 682.5 mAh, Cr/Ce için 1.60 V ve 421 µAh, Fe/Co için 1.5 V ve 180.6 mAh, Mn/Co için 2.10 V ve 9.890 mAh, ve Sn/Co için 1.80 V ve 4.096 mAh'dir.
Özet (Çeviri)
With this thesis, new generation energy storage systems have been developed that will allow the storage of energy obtained from renewable energy sources and that can be an alternative to currently used energy storage systems such as lead-acid batteries and lithium-ion batteries. In this thesis, flow redox battery systems containing V/Co, Cr/Co, Cr/Ce, Fe/Co, Mn/Co and Sn/Co redox couples with high cell potential without any risk of collapse (as it is the case in vanadium redox flow batteries) have been developed and added to the literature. Within this scope was graphite-based pencil electrode used as the working electrode, Ag/AgCl as the reference electrode and Pt wire as the counter electrode. Electrochemical behavior of vanadium, cobalt, chromium, cerium, iron, manganese and tin ions in sulfuric and hydrochloric acid solutions were analyzed using differential pulse voltammetry (DPV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods, and acid and effective ion concentration optimizations were made. The mass transfer types for each electrolyte component were determined using the cyclic voltammetry (CV) method. The stability of the working electrode over 200 voltammetric cycles were subject to analysis, and the changes in the surface morphology of the electrodes were examined using a scanning electron microscope (SEM). The charge/discharge potentials, capacities, energy/coulomb/voltage efficiencies of the battery made up by using carbon felt electrodes and alternating charge/discharge tests were calculated. At the end of this study, the cell potential and discharge capacity values obtained for each redox pair were 2.35 V and 430.1 mAh for V/Co, 1.40 V and 682.5 mAh for Cr/Co, 1.60 V and 421 µAh for Cr/Ce, 1.5 V and 180.6 mAh for Fe/Co, 2.10 V and 9.890 mAh for Mn/Co, and 1.80 V and 4,096 mAh for Sn/Co.
Benzer Tezler
- Saray (Tekirdağ) ve Pınarhisar (Kırklareli) kömürlerinin sülfür ve iz element içeriğinin kökeni ve kömürlerin çevresel etkisinin hidrojeokimyasal açıdan değerlendirilmesi
The origin of the sulfur and trace elements of the Saray (Tekirdağ) and Pinarhisar (Kirklareli) coals and evaluation of environmental effects on hydrogeochemistry
CEMİLE ERARSLAN
Doktora
Türkçe
2018
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜKSEL ÖRGÜN TUTAY
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- Ark fiziksel buhar biriktirme yöntemiyle nanokompozit Mo-N-Cu kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu
Production of Mo-N-Cu nanocomposite coatings by arc physical vapour deposition technique and their characterization
OSMAN LEVENT ERYILMAZ
- Adaptive shape from shading
Uyarlanır düzenleme yöntemiyle görüntü tonlarından şekil elde etme
ATİLLA GÜLTEKİN
Doktora
İngilizce
1997
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHİTTİN GÖKMEN
- Çeviri dersinde yapılaşma (uygulama sorunları-yöntem önerileri)
Strukturierung im übersetzungsunterricht (probleme der praxis-vorschlage zur methodik)
A. TURGAY KURULTAY
Doktora
Türkçe
1989
Eğitim ve Öğretimİstanbul ÜniversitesiAlman Dili ve Edebiyatı Bilim Dalı
PROF.DR. ŞARA SAYIN