Grafen temelli esnek kağıtların üretimi ve süperkapateri uygulamaları
Production and supercapattery applications of graphene-based flexible papers
- Tez No: 912811
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT ALANYALIOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Amaç: Tez çalışması kapsamında, hazırlanan esnek ve dayanıklı indirgenmiş grafen oksit (rGO) kağıtların poliindol (PIN) ve çinko oksit nanopartikül (ZnO-NPs) içeren filmleriyle kaplanması ve böylece hibrit bir enerji depolama sistemi olan süperkapateri tasarımının yapılması amaçlanmıştır. Yöntem: Hummers yöntemi ile grafen oksit (GO) sentezlenmiş ve kalıplama yöntemiyle esnek yapıda müstakil GO kağıt hazırlanmıştır. Hazırlanan GO kağıt HI ile kimyasal olarak indirgenmiş ve rGO kağıt elde edilmiştir. rGO kağıt üzerinde elektropolimerizasyon ile PIN ince film kaplanarak rGO/PIN, ayrıca elektrodepozisyon ile rGO/ZnO, rGO/PIN/ZnO kağıtları üretilmiştir. Üretilen rGO esaslı esnek kağıt materyallerin karakterizasyonları ileri teknikler kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen kağıtların enerji depolama kapasitelerini belirlemek için spesifik kapasitans (Cs) değerleri hesaplanmıştır. Bulgular: Hazırlanan esnek elektrotlar içinde süperkapateri dizaynı için en iyi sonucu veren rGO/PIN kâğıt kullanılarak rGO/PIN//rGO sistemi hazırlanmıştır. rGO/PIN kağıt için Cs değeri; dönüşümlü voltametri (CV) ölçümlerine göre 1 mV.s-1 tarama hızında 80.2 mF.cm-2 olarak ve galvanostatik şarj-deşarj (GCD) çalışmalarına göre 2.2 mA.cm-2 akım yoğunluğunda 413.9 mF.cm-2 olarak belirlenmiştir. 2.2 mA.cm-2 akım yoğunluğuna göre enerji yoğunluğu 74.5 W.h.cm-2 ve güç yoğunluğu ise 2258 W.cm-2 olarak hesaplanmıştır. Sonuç: Üretilen rGO/PIN//rGO süperkapateri sistemi esnekliği ve stabilitesi ile enerji depolama alanında ve çevreci enerji uygulamalarında potansiyel bir malzeme olabileceği sonucuna varılmıştır. aktır.
Özet (Çeviri)
Purpose: Within the scope of the thesis study, produced flexible and durable reduced graphene oxide (rGO) papers were coated with polyindole (PIN) and zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) films to design a supercapattery as a hybride energy storage system. Method: Firstly, graphene oxide (GO) was synthesized by Hummers method and flexible freestanding GO paper was prepared by mold-casting method. Prepared GO paper was chemically reduced with HI and rGO paper was obtained. rGO/PIN was produced by electropolymerization of indole on rGO paper and also rGO/ZnO, rGO/PIN/ZnO papers were produced by electrodeposition. Characterization of produced rGO based flexible paper materials was carried out using advanced techniques. Specific capacitance (Cs) values were calculated to determine the energy storage capacities of the obtained papers. Findings: Among the prepared flexible electrodes, rGO/PIN//rGO system was prepared by using rGO/PIN paper which gave the best result for supercapattery design. The Cs value for rGO/PIN paper was determined as 80.2 mF.cm-2 at 1 mV.s-1 scan rate according to cyclic voltammetry (CV) measurements and as 413.9 mF.cm-2 at 2.2 mA.cm-2 current density according to galvanostatic charge-discharge (GCD) studies. According to the 2.2 mA.cm-2 current density, the energy density was calculated as 74.5 W.h.cm-2 and the power density was calculated as 2258 W.cm-2. Results: It was concluded that the produced rGO/PIN//rGO supercapattery system could be a potential material in energy storage and green energy applications with its flexibility and stability.
Benzer Tezler
- Graphene based flexible hall sensors
Grafen temelli esnek hall sensörleri
UĞUR YİĞİT İNKAYA
Doktora
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ORAL
- 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
- Üç boyutlu mxene temelli esnek elektrotların mürekkep püskürtmeli yazdırma yöntemiyle elde edilmesi ve elektrokimyasal uygulamaları
The graduate school of natural andapplied science of selcuk universitythe degree of doctor of philosophyin nanotechnology and advanced materi̇als
HAVVA NUR GÜRBÜZ
Doktora
Türkçe
2024
BiyoteknolojiSelçuk ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA MALTAŞ ÇAĞIL
DOÇ. DR. AYTEKİN UZUNOĞLU
- Grafen bazlı elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesi ve glikoz tayininde kullanılması
Grafen bazlı elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesi ve glikoz tayininde kullanılması
MERVE ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYTEKİN UZUNOĞLU
- Metal organik kafes/grafen içeren esnek elektrotların hazırlanması ve süperkapasitör uygulamaları
Preparation of flexible electrodes containing metal organic framework/graphene and supercapacitor applications
HAVVA EKİNCİ