Geri Dön

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

PDF İndir

  1. Tez No: 692489
  2. Yazar: NİYAZİ ÖZÇELİK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KADİR PEKMEZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Vanadyum redoks akış bataryası, elektrokatalizör, alaşım, enerji depolama, metal, Vanadium redox flow battery, electrocatalyst, alloy, energy stroage, metal
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 149

Özet

Vanadyum redoks akış bataryaları (VRAB); yenilenebilir enerji kaynakları ile kullanılanılabilme, şarj-deşarj verimlerinin yüksek olması, bakım ihtiyacının az olması ve çevreye zararlı atık içermediği için popüler enerji depolama sistemlerinden birisidir. VRAB'sında V3+/V2+ redoks çiftinin reaksiyon basamağı yavaştır ve hızlandırılması için elektrokatalize ihtiyaç duyar. İlk kez bu çalışmada, V3+/V2+ redoks çiftinin reaksiyonunu katalizlemek ikili, üçlü ve dörtlü metal iyonu içeren alaşım elektrokatalizörler kullanıldı. Bu amaç için antimon oksit, bakır sülfat, bizmut oksit ve kalay sülfat bileşikleri metal iyonu kaynağı olarak kullanıldı. Dönüşümlü voltametri tekniği ile 0.4 V ile -1.0 V aralığında VOSO4'ın tekli metal iyonu içeren H2SO4 çözeltisinde elektrokimyasal performansları incelendi. Daha sonra, VOSO4'ın ikili (Bi3+-Cu2+, Bi3+-Sb3+, Bi3+- Sn2+, Cu2+- Sb3+, Cu2+- Sn2+ ve Sb3+-Sn2+), üçlü (Cu2+-Sb3+-Sn2+, Bi3+-Cu2+-Sb3+, Bi3+-Sb3+-Sn2+ ve Bi3+-Cu2+-Sn2+) ve dörtlü (Bi3+-Cu2+-Sb3+-Sn2+) metal iyonu içeren H2SO4 çözeltileri kullanılarak V3+/V2+ redoks çifti için elektrokimyasal davranışı çalışıldı. Grafit elektrot yüzeyine biriktirilmiş, tekli, iki, üç ve dört metal iyonu içeren alaşım elektrokatalizörler; Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM), Enerji Ayırmalı X ışınları spektroskopisi (EDX), X ışınları Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ve Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EES) teknikleri kullanılarak karakterize edildi.

Özet (Çeviri)

Vanadium redox flow batteries (VRAB); it is one of popular energy storage systems because it is used with renewable energy sources, has high charge-discharge effciency, low maintenance requirement and doesn't contain harmful waste to environment. In VRAB, the reaction step of V3+/V2+ redox couple is slow and requires electrocatalysis to accelerate. For the first time in this work, alloy electrocatalysts containing binary, ternary and quaternary metal ions were used to catalyze the reaction of V3+/V2+ redox couple. For these purpose, antimony oxide, copper sulphate, bismuth oxide and tin sulphate compounds were used as metal ion sources. Electrochemical performance of VOSO4 in H2SO4 solution containing a single metal ion in the range of 0.4 V to -1.0 V were examined with cyclic voltammetry technique. Next, the electrochemical behavior of V3+/V2+ redox couple was studied using H2SO4 solution containing VOSO4's binary (Bi3+-Cu2+, Bi3+-Sb3+, Bi3+- Sn2+, Cu2+- Sb3+, Cu2+- Sn2+ and Sb3+-Sn2+), ternary (Cu2+-Sb3+-Sn2+, Bi3+-Cu2+-Sb3+, Bi3+-Sb3+-Sn2+ and Bi3+-Cu2+-Sn2+), quaternary (Bi3+-Cu2+-Sb3+-Sn2+) metal ions. Alloy electrocatalysts containing single, binary, ternary and quaternary metal ions deposited on graphite electrode surface was characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EES).

Benzer Tezler

  1. Tez No

    752152

    Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems

    Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi

    MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

    PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN

  2. Tez No

    706369

    Enerji dönüşüm sistemlerinde kullanılmak üzere metal-metaloksit nanoparçacık ve karbon esaslı nanomalzeme ile kompozit elektrotların geliştirilmesi ve analitik uygulamaları

    Development and analytical applications of composite electrodes with metal-metaloxide nanoparticle and carbon-based nanomaterial for use in energy conversion systems

    BURAK ASLIŞEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    KimyaManisa Celal Bayar Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN KOÇAK

  3. Tez No

    215950

    Preparation of metal nano-particles modified polypyrrole film electrodes and investigations of their electrocatalytic activity

    Metal nanopartikül modifiye polipirol film elektrotların hazırlanması ve elektrokatalitik etkinliklerinin incelenmesi

    ŞÜKRİYE ULUBAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    KimyaEge Üniversitesi

    Kimya Bölümü

    DOÇ. DR. ZEKERYA DURSUN

  4. Tez No

    476782

    Porosity generation and optimization of silicon-based anodes for high energy density lithium ion batteries

    Yüksek enerji yoğunluklu lityum iyon bataryalar için silisyum bazlı anotlarda gözenek geliştirilmesi ve optimizasyonu

    NESLİHAN YUCA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜNER ÇOLAK

  5. Tez No

    902798

    Redoks akışkan batarya sistemleri için yeni bileşenlerin araştırılması

    Investigation of new materials for redox flow batteries

    DİLEK YALÇIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    EnerjiEskişehir Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADNAN ÖZCAN

    DOÇ. DR. METİN GENÇTEN

Geri Dön