ZnO katkılı elektriksel çift tabakalı süperkapasitörün performans ve özelliklerinin incelenmesi
Investigation of performance and properties of ZnO doped electrical double layer supercapacitor
- Tez No: 787158
- Danışmanlar: PROF. DR. ERCAN KARAKÖSE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Süperkapasitör, Grafen Oksit (GO), Elektrot, Çinko Oksit (ZnO), Supercapacitor, Graphene Oxide (GO), Electrode, Zinc Oxide (ZnO)
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kayseri Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Hummers yöntemiyle elde edilen grafen oksit (GO) tozu ile portakal kabuğundan yeşil sentez yöntemiyle elde edilen, metal oksit bileşiği olan çinko oksit (ZnO) belirli oranlarda birleştirilerek kompozit elektrot hammaddesi oluşturulmuştur. 10 gram grafen oksit tozu içerisine %10, 20 ve 30 oranında ZnO eklenmiş ve %10 oranında bağlayıcı kullanılarak (bağlayıcı N-metil pirolidon (NMP) ile çözdürüldü) kompozit elektrotlar elde edilmiştir. Sentezlenen elektrotların değişen kapasitans değerleriyle bir süperkapasitörün enerji depolayabilme performansı ve yapısal özelliklerinin karakterizasyonu analiz edilmiştir. ZnO/GO kompozitlerin yapısal karakterizasyonu XRD (X-ışını kırınımı) ve FE-SEM (alan taramalı elektron mikroskopisi) ile gerçekleştirilmiştir. Üretilen ZnO/GO elektrotların elektrokimyasal özellikleri ise döngüsel voltametri (CV), elektrokimyasal empedans ve galvanostatik şarj-deşarj testleriyle analiz edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda; kullanılan ZnO/GO kompozit malzemesinden üretilen ZnGO, 2ZnGO, 3ZnGO elektrotlarının çinko oranı arttıkça elde edilen elektrodun spesifik kapasitans değerinin arttığı gözlemlenmiştir. 5mV/s tarama hızında maksimum spesifik kapasitans değerleri sırayla 194.23 Fg-1 , 366.81 Fg-1 , 383.18 Fg-1 ve 410.48 Fg-1 olarak ölçülmüştür. Sonuç olarak yeşil sentez yöntemiyle portakal kabuğundan elde edilen ZnO nanoparçacıklarıyla grafen oksitin birleşmesinden oluşan kompozit malzemenin elektrot yapımında kullanılmasıyla süperkapasitör elektrokimyasal verimliliğini artırdığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Composite electrode raw material was formed by combining graphene oxide (GO) powder obtained by Hummer's method and zinc oxide (ZnO), a metal oxide compound obtained by green synthesis method from orange peel, in certain proportions. 10, 20 and 30% ZnO was added to 10 grams of graphene oxide powder and composite electrodes were obtained by using 10% binder (the binder was dissolved with N-methyl pyrrolidone (NMP)). With the varying capacitance values of the synthesized electrodes, the energy storage performance of a supercapacitor and the characterization of its structural properties were analyzed. Structural characterization of ZnO/GO composites was performed by XRD (X-ray diffraction) and FE-SEM (field scanning electron microscopy). The electrochemical properties of the produced ZnO/GO electrodes were analyzed by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance and galvanostatic charge-discharge tests. As a result of the analyzes made; It was observed that the specific capacitance value of the obtained electrode increased as the zinc ratio of the ZnGO, 2ZnGO, 3ZnGO electrodes produced from the ZnO/GO composite material used increased. Maximum specific capacitance values were measured as 194.23 F/g, 366.81 F/g, 383.18 F/g ve 410.48 F/g at a scan rate of 5mV/s, respectively. As a result, it was determined that ZnO nanoparticles obtained from orange peel by green synthesis method, it has been observed that the use of composite material consisting of a combination with GO increases the electrochemical efficiency of the supercapacitor.
Benzer Tezler
- Al-katkılı ZnO fonksiyonel kaplamaların ultrasonik sprey piroliz yöntemi ile üretimi ve saydam ısıtıcı uygulamaları
Production of Al-doped ZnO functional coatings via ultrasonic spray pyrolysis for transparent heater applications
BEYZA TÖNBÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN AKYILDIZ
- The preparation of Au/Zn-nanoparticle-doped PVA/n- SiC (MPS) structures and the investigation of their electrical and dielectric properties as function of frequency and temperature using impedance spectroscopy method
Au/Zn-nanoparçacıkla-katkılı PVA/n- SiC (MPS) yapıların hazırlanması ve elektrik ile dielektrik özelliklerinin empedans spektroskopi metodu kullanılarak frekans ve sıcaklığa bağlı incelenmesi
MOHAMMAD HUSSEIN ALI AL DHAROB
Doktora
İngilizce
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KÖKCE
- Esnek çinko oksit-perovskit temelli fotodedektör üretimi ve karakteristik özelliklerinin analizi
Production of flexible zinc oxide-perovskite based photodetector and analysis of their characteristic properties
EMİNE KARAGÖZ
Doktora
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDAN DEMİRCİ SANKIR
- Sol-jel tekniği ile hazırlanan Ga3+ ve Eu2+ katkılı Sno2/ZnO ince filmlerin optik özelliklerinin incelenmesi
Opti̇cal properti̇es of Ga3+ and Eu2+ doped SnO2/ZnO thi̇n fi̇lms prepared by sol-gel method
MUSTAFA KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mühendislik BilimleriAnadolu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA KURAMA
- Improvement of electrical and photocatalytic properties of boron-doped ZnO nanorods and synthesis design optimization by taguchi approach
Bor-katkılı ZnO nanorodlarinin elektriksel ve fotokatalitik özelliklerinin geliştirilmesi̇ ve taguchi yaklaşımı ile sentez tasarımının optimizasyonu
ERAY TABAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ