Organik atık temelli süperkapasitör tasarımı ve elektrokimyasal performansının değerlendirilmesi
Design of an organic waste based supercapacitor and evaluation of its electrochemical performance
- Tez No: 760962
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT AKDEMİR, DR. ÖĞR. ÜYESİ TÜLİN AVCI HANSU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Siirt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Enerji depolama amacıyla kullanılan bataryalara ve geleneksel kondansatörlere nazaran bazı avantajlara sahip olan süper kapasitörler üzerine son zamanlarda yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Özellikle yüksek karbon içerikleri, gözenekli yapıları, iyi elektronik iletkenlikleri ve yüksek kararlılıkları nedeniyle biyokütle öncüleri, süper kapasitör elektrot üretiminde en çok kullanılan malzemelerdir. Bu çalışmada, yayla muzu kabuğu (YMK), karbonizasyon ve farklı aktivasyon yöntemleri kullanılarak ilk kez aktif karbona dönüştürülmüş ve bu malzemeler kullanılarak üç süperkapasitör hücresi hazırlanmıştır. Elde edilen elektrot malzemelerinin yüzey karakterizasyonları, enerji dağılımlı X-ışını (EDX) ile taramalı elektron mikroskobu (SEM), Brunauer-Emmett Teller (BET) ve X-ışını kırınım (XRD) analiz yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. En iyi spesifik kapasitans değeri, YMK-saf elektrot için elde edildi ve 1 A/g akım yoğunluğunda 70.82 F g-1 idi. Elektrotların döngüsel voltametri eğrileri mükemmel bir şekilde elde edildi ve ideal süperkapasitör eğrilerine son derece benzer bulundu. YMK-saf elektrot, 618,86 W kg-1 güç yoğunluğunda 6,78 Wh kg-1 maksimum enerji yoğunluğuna sahiptir ve iyi bir stabilite sergilemiştir. Hazırlanan elektrotlar için elektrot malzemeleri ile elektrolit arasındaki iyon alışverişi iyi düzeyde ve elektrotların eşdeğer seri direnç değerlerinin düşük olması enerji iletiminde olumlu bir avantaj sağlamıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında; bu çalışmada üretilen elektrotların ucuz, çevre dostu, verimli, yüksek kapasiteli ve kararlı olması, onları enerji depolama alanında geleneksel yöntemlere mükemmel bir alternatif haline getireceği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Recently, intensive studies have been carried out on supercapacitors, which have some advantages over batteries used for energy storage and traditional capacitors. Especially because of their high carbon content, porous structure, good electronic conductivity and high stability, biomass precursors are the most used materials in the production of supercapacitor electrodes. In this study, Rheum ribes peel was converted to activated carbon for the first-time using carbonization and different activation methods, and three supercapacitor cells were prepared using these materials. The surface characterizations of the obtained electrode materials were performed using scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray, Brunauer–Emmett–Teller and X-ray diffraction analysis methods. The best specific capacitance value was obtained for the RRP-pure electrode and was 70.82 F g-1 at a current density of 1 A g-1. The cyclic voltammetry curves of electrodes were perfectly obtained and found extremely similar to the ideal supercapacitor curves. The RRP-pure electrode has a maximum energy density of 6.78 Wh kg-1 at a power density of 618.86 W kg-1 and exhibited good stability. For the all-prepared electrodes, the ion exchange between the electrode materials and the electrolyte was at a good level and equivalent series resistance values of the electrodes were low, leading to a positive advantage in energy transmission. In the light of the results obtained; It is thought that the cheap, environmentally friendly, efficient, high-capacity and stable electrodes produced in this study will make them an excellent alternative to traditional methods in the field of energy storage.
Benzer Tezler
- Bazı mayaların pentozca zengin asma çubuğu hidrolizatına adaptasyonu ve etanol üretimi
Adaptation of some yeasts to pentose rich vineplant wood rods hydrolysate and ethanol production
YASEMİN DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
MikrobiyolojiCelal Bayar ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EVRİM ÖZKALE
- Selüloz ekstraksiyonu ve selüloz temelli biyopolimer kompozitlerin üretimi ve özellikleri
Extraction of the cellulose and cellulose-based biopolymer composites: fabrication and properties
HACER TOLGA ÇEVİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BETÜL ÇİÇEK ÖZKAN
- Atık su arıtım tesislerinin model öngörmeli kontrolü
Model predictive control of wastewater treatment plants
EVRİM AKYÜREK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RIDVAN BERBER
- Doymamış asit gruplarıyla sübstitüe olmuş ftalosiyaninlerin sentezi ve nano titanyumdioksite doplama yapılarak özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of phthalocyanines with unsaturated carboxylic acid substituents and investigation of their properties after doping on nano titaniumdioxide
ARİF HIŞIR
Doktora
Türkçe
2019
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLNUR KESER KARAOĞLAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN AVCIATA
- Comparison between membrane bioreactor and hybrid membrane bioreactor (IFAS MBR) systems: A pilot scale study
Membran bı̇yoreaktör ve hı̇brı̇t membran bı̇yoreaktör (IFAS MBR) sı̇stemlerı̇nı̇n karşılaştırılması: Pı̇lot ölçeklı̇ bı̇r çalışma
MUHAMMED AHMET DEMİRBİLEKLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU