Farklı türden grafen bazlı süperkapasitör elektrotlarının üretilmesi, karakterizasyonu ve elektrokimyasal performanslarının belirlenmesi
Production, characterization and determination of electrochemical performance of different types of graphene-based supercapacitor electrodes
- Tez No: 752147
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖNDER YARGI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Energy, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Enerji depolama, kapasitans, süperkapasitör, Energy storage, capacitance, supercapacitor
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Bu çalışmada süperkapasitörlerde kullanılmak üzere gözenekli ve ince yapıya sahip nikel köpük elektrot seçilmiş ve elektrot yüzeyi kronamperometri yöntemi ile sırasıyla grafen (Ni-G) ve kronapotansiyometri yöntemi ile çinko-grafen (Ni-Zn-G) kaplanmıştır. Sonrasında sırası ile grafen ve nikel + grafen kaplı elektrotların özellikleri kaplı olmayan nikel elektrot ile birlikte karşılaştırılmıştır. Elektrotların hazırlanmasının ardından elektro kimyasal özellikleri iki farklı türde elektrolit içerisinde incelenmiş ve birbirlerine göre farklılıkları karşılaştırılmıştır. Grafen kaplama, Grafen-Lityum Perklorat (G-LiClO4) dispersiyonu, Zn kaplama işlemi çinko tuzları kullanılarak hazırlanan çözelti kullanılarak yapılmıştır. Ni, Ni-G ve NiZn-G elektrotlar iyonik (LiClO4) ve iyonik + organik (LiClO4 + PVA) elektrolitler içerisinde elektrokimyasal ölçümlere tabi tutulmuştur. Sırasıyla 25, 50, 100 ve 200 mV/s tarama hızlarında dönüşümlü voltametri (CV) ve 1, 2, 3, 5, 10 mA sabit akımlarında galvanostatik şarj / deşarj işlemi (GCD) uygulanmıştır. Elektrokimyasal ölçümler çözelti ortamında gerçekleştirilmiş ve ölçümler için 2 elektrotlu hücre sistemi kullanılmıştır. Ni, Ni-G ve Ni-Zn-G elektrotlar çalışma elektrotu, Pt karşıt elektrot olarak kullanılmıştır. Ni, Ni-G ve NiZn-G elektrotların, LiClO4 ve LiClO4 + PVA elektrolitleri içerisindeki spesifik kapasitans, şarj ve deşarj karakteristiği, enerji ve güç yoğunluğu değerleri hesaplanmıştır. Bu çalışma ile birlikte, elektrot yüzeyinde yapılan modifikasyonlar ve çözeltinin değiştirilmesi ile süperkapasitörün kapasitans, enerji yoğunluğu ve güç yoğunluğu gibi değerlerin artırılabileceği anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, porous and thin nickel foam surface as supercapacitor electrode was coated with graphene (Ni-G) and zinc-graphene (Ni-Zn-G), respectively, using the chronopotentiometry and chronoamperometry method and their properties were compared. Graphene coating was made with the solution prepared using graphene-LiClO4 dispersion, Zn coating was implemented by using zinc salts. At the same time, Ni, Ni-G and NiZn-G electrodes were subjected to electrochemical measurements in ionic (LiClO4) and ionic + organic (LiClO4 + PVA) electrolytes. Cyclic voltammetry (CV) at scanning rates of 25, 50, 100 and 200 mV/s and galvanostatic charge-discharge treatment (GCD) at constant currents of 1, 2, 3, 5, 10 mA were applied, respectively. Electrochemical measurements performed in a solution which has 2-electrode cell system. Ni, Ni-G and NiZn-G electrodes used as working electrode and Pt as counter electrode. Specific capacitance, charge and discharge characteristics, energy and power density values of Ni, Ni-G and NiZn-G electrodes in LiClO4 and LiClO4 + PVA electrolytes were calculated. It has been understood that with the modifications made on the electrode surface and changing the solution, the values such as capacitance, energy density and power density of the supercapacitor can be increased and as a result of this study, the specified outputs are presented.
Benzer Tezler
- Grafen oksit ve CVD temelli yüzey zenginleştirilmiş raman spektroskopisi uygulamalarında kullanılacak alttaşların aktivitelerinin kıyaslanması
Comparison of the activity of graphene oxide and CVD graphene-based substrates to be used in surface enhanced raman spectroscopy applications
NAGİHAN EMELLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMED EMRE AYHAN
- Laser induced graphene based flexible gas sensor for wearable electronics
Giyilebilir elektronikler için lazer kaynaklı grafen bazlı esnek gaz sensörü
MEHMET MERT BÜYÜKTURGAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
- Peek matrisli kompozitlerin nano malzemeler ile mekanik performansının iyileştirilmesi
Improving the mechanical performance of peek matrix composites with nano additives
SELAHATTİN BERAT BIRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CİHAN KABOĞLU
DOÇ. DR. YAHYA ÖZ
- Biyodizele farklı türde nanopartiküller eklenmesinin dizel motor performansı ve emisyonlarına etkisi
The effect of adding different kinds of nanoparticles to biodiesel engine performance and emissions
ONUR KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜLEYMAN ŞİMŞEK
- Atık alüminyum kullanarak grafen ve silisyum nitrür takviyeli kompozit üretimi ve karakterizasyonu
Characterisation and production of graphene and silicon nitride reinforced composites with using waste aluminium
BURAK ÖZTOP
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEVLÜT GÜRBÜZ