Geri Dön

İndirgenmiş grafen oksit katkılı nikel esaslı süperkapasitör elektrot malzemelerinin üretilmesi ve özelliklerinin incelenmesi

Synthesis and characterization of nickel-based supercapacitor electrode materials doped with reduced graphene oxide

  1. Tez No: 794404
  2. Yazar: EROL KAYA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. BARIŞ AVAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 89

Özet

Mobil elektrikli araçların kullanımındaki artış, artan dünya nüfusu ve modern yaşam standartlarına bağlı yüksek enerji tüketimi nedeniyle alternatif enerji depolama sistemlerinin geliştirilmesi, şüphesiz 21. yüzyılın en önemli zorunluluklarından biridir. Süperkapasitörler, enerji depolama sistemlerinin en hayati parçalarıdır, ancak üretimleri maliyetlidir. Uygun maliyetli ve yüksek kapasiteli süperkapasitörler üretilebilmesi daha verimli enerji depolama sistemlerinin tasarlanabilmesine olanak sağlayacaktır. Dolayısıyla bu tez çalışmasında, bilyeli öğütme işlemi ile tek basamakta, indirgenmiş grafen oksit (rGO) ve bor (B) katkılı Ni-esaslı nanokompoit malzemelerin (Ni/NiO/Ni3S2) üretilmesi ve süperkapasitör özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda öncelikle modifiye Hummer yöntemiyle rGO sentezlenerek daha sonra Ni/NiO/Ni3S2, Ni/NiO/Ni3S2-rGO, Ni/NiO/Ni3S2-B ve Ni/NiO/Ni3S2-B-rGO nanokompozit tozları, 10:1 bilya:toz oranında 40 Hz titreşim frekansında 3 saat süresince bilyalı öğütme işlemiyle üretildi. Elde edilen süperkapasitör elektrot malzemelerinin yapısal incelemeleri X-ışını difraksiyonu (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu/enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (SEM/EDX) ile gerçekleştirildi. Elektrokimyasal performansları, 1 M KOH çözeltisi kullanılarak üç elektrotlu bir sistemde döngüsel voltammetri (CV), galvanostatik şarj-deşarj (GCD) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ile analiz edildi. Elde edilen sonuçlardan, B ve rGO katıkılamanın kompozitlerin süperkapasitör özelliklerini geliştirtirdiği anlaşılmıştır.

Özet (Çeviri)

The development of alternative energy storage systems is undoubtedly one of the most important imperatives of the 21st century due to the increase in the use of mobile electric vehicles, the growing world population and the high energy consumption associated with modern living standards. Supercapacitors are the most vital parts of energy storage systems, but their production is costly. The production of cost-effective and high capacity supercapacitors will enable the design of more efficient energy storage systems. Therefore, this thesis aims to produce reduced graphene oxide (rGO) and boron (B) doped Ni-based nanocomposite materials (Ni/NiO/Ni3S2) in a single step by ball milling process and to investigate their supercapacitor properties. In this respect, rGO was first synthesized by modified Hummer method and then Ni/NiO/Ni3S2, Ni/NiO/Ni3S2-rGO, Ni/NiO/Ni3S2-B and Ni/NiO/Ni3S2-B-rGO nanocomposite powders were produced by ball milling at 40 Hz vibration frequency for 3 hours at a ball:powder ratio of 10:1. Structural investigations of the obtained supercapacitor electrode materials were carried out by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDX). Their electrochemical performances were analyzed by cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge-discharge (GCD) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in a three-electrode system using 1 M KOH solution. From the results obtained, it was found that B and rGO doping improved the supercapacitor properties of the composites.

Benzer Tezler

  1. Innovative catalyst synthesis for direct alcohol fuel cells

    Doğrudan alkollü yakıt pilleri için yenilikçi katalizör sentezi

    ETKİN BARIŞ ÇETİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    EnerjiDokuz Eylül Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CAN ÖZGÜR ÇOLPAN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU ERÜNAL

  2. İndirgenmiş grafen oksit katkılı ZnO, TiO2 ve Ag içeren nanokompozit malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of reduced graphene oxide added ZnO, TiO2 and Ag containing nanocomposite materials

    MERVE ÇORUK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    KimyaZonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi

    Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BARIŞ AVAR

  3. İndirgenmiş grafen oksit katkılı sıvılaştırılmış fındık kabuğundan elektroçekim yöntemi ile nanolifli yüzeylerin üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of nanofiber surfaces by electrospinning technique from liquefied hazelnut shell with reduced graphen oxide

    ÖMER ÖNAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Mühendislik BilimleriKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA YAZICI

  4. Bilyeli dövmenin yarı-katı döküm tekniği ile üretilmiş indirgenmiş grafen oksit katkılı aa1070 kompozitinin özelliklerine etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effect of shot peening on the properties of aa1070 composite with reduction graphene oxide manufactured by semi-solid casting technique

    İREMNUR BÜLBÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. REMZİ VAROL

    DOÇ. DR. MEHMET FAHRİ SARAÇ

  5. Nano boyutlu grafen oksit katkılı polimer kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of nanosize graphene oxide doped polymer composites

    MERVE COŞKUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Mühendislik BilimleriAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATİLLA EVCİN