Geri Dön

Heteratom katkılı grafen-iletken polimer içeren kompozit malzemelerin hazırlanması ve süperkapasitif özelliklerinin incelenmesi

Preparation of composite materials containing heteratom doped graphene-conductive polymer and investigation of supercapacitive properties

  1. Tez No: 823925
  2. Yazar: OKYAY KUMBAŞI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. METİN GENÇTEN, DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİH BEŞİR ARVAS
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 99

Özet

Bu çalışmada, azot katkılı grafen oksit (N-GO), kükürt katkılı grafen oksit (S-GO), klor katkılı grafen oksit (CL-GO) tek adımda üretilmiş ve hazırlanan bu katkılı grafen oksit malzemelerden iki tanesi polianilin (PANI) ile kompozit forma dönüştürülmüştür. Literatürde ilk kez, süperkapasitörler için iki heteroatom katkılı grafen oksit ve PANI içeren üçlü kompozit elektrot malzemeleri hazırlandı. Bu kapsamda heteroatom katkılı grafen oksitler ve PANI spektroskopik ve mikroskobik yöntemlerle karakterize edilmiştir. Oluşturulan üçlü kompozitler ile asimetrik formdaki madeni para tipi süperkapasitörler için anot ve katot elektrot malzemeleri elektrokimyasal yöntemlerle karakterize edilmiştir. Hazırlanan süperkapasitörlerin kapasitif davranışları, döngüsel voltammetri (CV) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) yöntemi ile incelenmiştir. Kapasitif davranışın çevrim sayısına göre değişimi çevrimsel şarj-deşarj testleri ile belirlendi. Kütlece 20:60:20 oranlarında Skatkılı grafen oksit/N-katkılı grafen oksit/polianilin içeren elektrot kullanılarak hazırlanan asimetrik tip süperkapasitörün 10 mV.s-1 tarama hızında 636,11 F.g-1 'lik bir spesifik kapasitans değerine ulaştığı görülmüş ve bu sistem 1000 döngü sonunda başlangıç kapasitansının %80'nini korumuştur. Elde edilen bu sonuçlar iletken polimerler ve heteroatom katkılı grafen oksitler kullanılarak hazırlanan süperkapasitörlerin sundukları yüksek spesifik kapasitans değeri sebebiyle yeni nesil elektrot malzemesi olarak kullanılabileceklerini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

In this study, nitrogen doped graphene oxide (N-GO), sulfur doped graphene oxide (S-GO) and Clor doped graphene oxide (CL-GO) were produced in one step, and two of these prepared materials were converted into composite form with polyaniline (PANI). For the first time in the literature, triple composite electrode materials with two heteroatom doped graphene oxides and PANI were prepared for supercapacitors. In this context, heteroatom doped graphene oxides and PANI were characterized using spectroscopic and microscopic methods. With the ternary composites formed, anode and cathode electrode materials for coin cell type supercapacitors in asymmetrical form were characterized by electrochemical methods. The capacitive behavior of the prepared supercapacitors was investigated by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) method. The change of capacitive behavior according to the number of cycles was determined by cyclic charge-discharge tests. It was observed that the asymmetric type supercapacitor prepared by using an electrode containing S-doped graphene oxide/N-doped graphene oxide/polyaniline in 20:60:20 ratios by mass reached a specific capacitance value of 636.11 F.g-1 at a scanning speed of 10 mV.s-1. It retained 80% of its initial capacitance after 1000 cycles. These results show that supercapacitors prepared using conductive polymers and heteroatom doped graphene oxides can be used as a new generation electrode material due to the high specific capacitance value they offer.

Benzer Tezler

  1. Heteroatom katkili grafen içeren nanokompozitlerin enerji depolama performanslarının incelenmesi

    Investigation of the energy storage performances of heteroatom doped graphene containing nanocomposites

    HASAN ALTINIŞIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    EnerjiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURAY YILDIZ

  2. Grafen esaslı yeşil nanokompozitlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve çeşitli uygulamalarda kullanılması

    Preparation and characterization of graphene-based green nanocomposites and their utilization in various applications

    ESRA KILIÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSEL PEKEL BAYRAMGİL

  3. Heteroatom katkılı grafen temelli anot içeren yeni nesil sodyum iyon pillerin üretilmesi ve performanslarının incelenmesi

    Production and performances examination of new generation sodium ion batteries containing heteroatom doped graphene based anode

    ALİ İHSAN KÖMÜR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    EnerjiAkdeniz Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EDİP BAYRAM

  4. Heteroatom katkılı grafen sentezi, karakterizasyonu ve enerji depolama ve dönüşümü uygulamalarının araştırılması

    Heteroatom-doped graphene synthesis, characterization and investigation of energy storage and conversion applications

    ÇAĞDAŞ KIZIL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    KimyaAkdeniz Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EDİP BAYRAM

  5. Bazı grafen esaslı malzemelerin süperkapasitör sistemlerindeki performanslarının incelenmesi

    Investigation of performance of some graphene-based materials in supercapacitor systems

    MELİH BEŞİR ARVAS

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    KimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN