FDM-based 3D-printed stainless-steel electrodes with nickel coating for energy storage applications
Enerji depolama uygulamalari için nikel kaplamali FDM tabanli 3D-baskili paslanmaz çelik elektrotlar
- Tez No: 930788
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ABDULCABBAR YAVUZ, DR. MUSA YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Büyüyen nüfus, modern yaşam tarzı talepleri ve fosil yakıtlara bağımlılık, yenilenebilir enerji ve gelişmiş depolama teknolojilerine yönelik araştırmaları hızlandırmıştır. Süper kapasitörler, kritik enerji zorluklarını ele almak için umut verici bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Bu tez, iki temel hedefe odaklanmaktadır: yenilikçi elektrot üretimini araştırmak ve süper kapasitör elektrotlarının performansını artırmak. İlk olarak, çalışma, esnek grafit bazlı elektrotların, özellikle grafit kaplı zımpara kağıdı ve alaşımlı bir film içeren grafit kaplı bantların verimliliğini araştırıyor. İkinci olarak, süper kapasitör uygulamaları için eriyik yığma modelleme (FDM) tekniğini kullanarak eklemeli imalat yoluyla üç boyutlu 17-4PH paslanmaz çelik elektrotların üretimini inceliyor. 17-4PH ve polimerden oluşan bir kompozit filament 3D olarak üretildi ve polimeri uzaklaştırmak için 400, 450 ve 500 °C'de ve paslanmaz çelik parçacıklarını sinterlemek için 1000 °C'de termal işleme tabi tutuldu. Grafitle kapatılmış ısıl işlem görmüş parçalar sinterlenmiş ve daha sonra iyonik sıvı ortamında Ni ile kaplanmıştır. Bu kaplama, 3D yazdırılmış paslanmaz çeliğin kapasitansını 10 mV/s tarama hızında 130 mF/cm²'den 500 mF/cm²'nin üzerine çıkartmıştır. Bu sonuçlar, 3D yazıcının enerji depolama uygulamaları için yüksek performanslı elektrotlar üretmek için uygun maliyetli bir yöntem olarak potansiyelini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
The growing population, modern lifestyle demands, and reliance on fossil fuels have accelerated research into renewable energy and advanced storage technologies. Supercapacitors have emerged as a promising solution to address critical energy challenges. This thesis focuses on two primary objectives: exploring innovative electrode fabrication and enhancing the performance of supercapacitor electrodes. Firstly, the study investigates the efficiency of flexible graphite-based electrodes, specifically graphite-coated sandpaper and graphite-coated tapes incorporating an alloy film. Secondly, it examines the fabrication of three-dimensional 17-4PH stainless steel electrodes via additive manufacturing using the fused deposition modeling (FDM) technique for supercapacitor applications. A composite filament of 17-4PH and polymer was 3D-printed and subjected to thermal treatment at 400, 450, and 500 °C to remove the polymer and at 1000 °C to sinter the stainless-steel particles. The heat-treated parts, covered with graphite during sintering, were subsequently coated with Ni in an ionic liquid medium. This coating increased the areal capacitance of 3D-printed stainless steel from 130 mF/cm² to over 500 mF/cm² at a 10 mV/s scan rate. These results highlight the potential of 3D printing as a cost-effective method for fabricating high-performance electrodes for energy storage applications.
Benzer Tezler
- Sayısal stereo kotlayıcı
Başlık çevirisi yok
A.İKLİL KAYIHAN
Doktora
Türkçe
1984
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. DURAN LEBLEBİCİ
- Kenar ağlarında nokta yatay konumu inceliği
The Precission for the horizontal position of the point in trilateration net
ALİ RIZA YURDAKUL
- Kohezyonlu zeminlerin dinamik davranışına boşluk suyu basıncının etkisi
Başlık çevirisi yok
F.EROL GÜLER
- Endüstriyel kurutma sistemleri
Başlık çevirisi yok
AHMET ERDAL FERALAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1989
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RECEP YAMANKARADENİZ