Flexible electrode design using alloy coatings for supercapacitor applications
Süper kapasitör uygulamaları için alaşım kaplamaların kullanıldığı esnek elektrot tasarımı
- Tez No: 917448
- Danışmanlar: PROF. DR. NECİP FAZIL YILMAZ, DOÇ. DR. ABDULCABBAR YAVUZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Kimya, Energy, Mechanical Engineering, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sürdürülebilir ve verimli enerji depolama çözümlerine duyulan acil küresel ihtiyaç, süperkapasitörlere yönelik araştırmaları artırmıştır. Yüksek güç yoğunluğu, uzun çevrim ömrü ve hızlı şarj-deşarj özellikleri nedeniyle süperkapasitörler, umut verici enerji depolama sistemleri arasında yer almaktadır. Bu tez, süperkapasitör uygulamaları için esnek ve düşük maliyetli elektrotların geliştirilmesini araştırmakta, çevre dostu ve verimli bir ortam sağlayan Ethaline derin ötektik çözücüyü (DES) elektrodepozisyon ortamı olarak kullanmaktadır. Çalışma, basit ve ölçeklenebilir elektrokimyasal yöntemlerle esnek grafit alt tabakalar üzerinde üretilen üç alaşım sistemine (Fe-Ni, Cu-Ni ve Fe-Cu) odaklanmaktadır. DES'ler, elektrokaplama ortamı olarak ayarlanabilir özellikler, düşük toksisite ve iyonik iletkenlik gibi birçok avantaj sunarak geliştirilmiş elektrokimyasal performansa sahip alaşım temelli filmler oluşturmak için ideal bir seçenek haline gelmiştir. Bu araştırmada, alaşım kaplamalar yapısal ve kapasitif özelliklerini özelleştirmek için değişen biriktirme koşulları altında Ethaline iyonik sıvısından sistematik olarak üretildi. Bu araştırmada, alaşım kaplamaları, yapısal ve kapasitif özelliklerini ayarlamak amacıyla Ethaline iyonik sıvısından farklı elde etme koşulları altında sistematik olarak üretilmiştir. Bu filmlerin elektrokimyasal davranışları, şarj depolama mekanizmalarını, kapasitif performanslarını ve kararlılıklarını değerlendirmek için bazik elektrolitler içerisinde incelenmiştir. Gelişmiş analitik teknikler kullanılarak yapısal, bileşimsel ve morfolojik karakterizasyonlar gerçekleştirilmiş, üretilen elektrotların homojenliği, kompozisyonu, performansı ve kullanılabilirliği hakkında önemli bilgiler sağlanmıştır. Elde edilen bulgular, Ethaline DES'in elektrot üretimi için çevre dostu ve verimli bir ortam olarak potansiyelini vurgulamakta ve esnek süperkapasitörlerin ölçeklenebilir üretimini mümkün kılmaktadır. Özellikle kendi kendine deşarj ve uzun vadeli kararlılık gibi kritik zorlukları ele alarak, bu araştırma çevre dostu ve düşük maliyetli enerji depolama sistemlerinin geliştirilmesine bir yol sunmakta ve temiz enerji teknolojilerinin ilerlemesine katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
The urgent global need for sustainable and efficient energy storage solutions has intensified research into supercapacitors, which are among promising energy storage systems due to their high-power density, long cycle life, and rapid charge-discharge capabilities. This thesis investigates the development of flexible, low-cost electrodes for supercapacitor applications, utilizing Ethaline Deep Eutectic Solvent (DES) as environmentally friendly and efficient media for electrodeposition. The study focuses on three alloy systems (Fe-Ni, Cu-Ni, and Fe-Cu) fabricated on flexible graphite substrates using straightforward and scalable electrochemical methods. DESs offer numerous advantages as electrodeposition media, including tunable properties, low toxicity, and ionic conductivity, making them ideal for creating alloy-based films with enhanced electrochemical performance. In this research, the alloy coatings were systematically fabricated from Ethaline ionic liquid under varying deposition conditions to tailor their structural and capacitive properties. The electrochemical behavior of these films was investigated in alkaline electrolytes to assess their charge storage mechanisms, capacitive performance, and operational stability. Structural, compositional, and morphological characterizations were performed using advanced analytical techniques, providing insights into the uniformity, composition, performance and usability of the fabricated electrodes. The findings underline the potential of Ethaline DES as a green and efficient medium for electrode fabrication, enabling scalable production of flexible supercapacitors. By addressing critical challenges such as self-discharge and long-term stability, this research offers a pathway for the development of environmentally friendly and cost-effective energy storage systems, contributing to the advancement of clean energy technologies.
Benzer Tezler
- Doğu Karadeniz bölgesi kıyı şeridini korumak için en uygun yapı tipinin belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
RASİM TULGAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BASRİ ERTAŞ
- Sabit çıkış projeksiyon alanı ve lüle yüksekliğine sahip dairesel kesitli üç boyutlu hava yastıklarının mukayeseli etüdü
A Comparative study of three-dimensional air cushions with circular cross section, exit projection area and constant nozzle height
ARMAĞAN İNALHAN