Hegzagonal bor nitrür katkılı indirgenmiş grafen oksit temelli malzemelerin asimetrik süperkapasitör uygulamaları
Asymmetric supercapacitor applications of reduced graphene oxide based materials doped with hexagonal boron nitride
- Tez No: 940205
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT ATEŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya, Energy, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Tez çalışma planında, literatürde henüz çok fazla çalışılmamış olan ve dünyada rezerv bakımından en çok Türkiye'de bulunan Bor minerallerinden (borik asit) üretilecek olan yüksek yüzey alanlı ve moleküler yapısı grafene benzeyen hekzagonal bor nitrür (h-BN) kullanılmıştır. Grafen oksit (GO) grafitten yola çıkılarak yükseltgeyici ajan ile modifiye Hummers metodu kullanılarak sentezlenmiştir. GO mikrodalga yöntemi ile indirgenmiş grafen okside dönüştürülmüştür. Belirli oranlarda h-BN, Çinko (II) oksit (ZnO, %1-2) nano-partikülleri, karbon siyahı ve poli(3,4-etilendioksitiyofen) (PEDOT) iletken polimerleri ile N-Metil 2-pirolidon kullanılarak çamur haline getirilmiştir. Sentezlenen malzemelerin karakterizasyonları Fourier dönüşümlü kızılötesi- zayıflatılmış toplam yansıma (FTIR-ATR), taramalı elektron mikroskobu-Enerji dağılımlı X-ışını (SEM-EDX), Termogravimetrik analiz-diferansiyel analiz (TGA-DTA), Brunauer-Emmet-Teller (BET) ve Dört nokta prob analiz ölçümleriyle gerçekleştirilmiştir. Özellikle elektrot bileşenleri arasında elektrik iletkenliği, por büyüklüğü ve yüzey alanı ilişkisi kurularak paslanmaz çelik (SS) elektrot üzerine iki elektrot sistemli (asimetrik elektrot) süperkapasitör cihazlar yapılmıştır. Süperkapasitör cihaz performansları döngülü voltametri (CV), galvanostatik yükleme-boşalme (GCD) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EES) yöntemleriyle gerçekleştirilmiş ve 1000 döngüde stabilite ölçümleri CV metodu ile alınmıştır. Yapılan 11 farklı elektrokimyasal performans testinde, en yüksek spesifik kapasitans 9 nolu deneme için 2 mV/s tarama hızında CV metodu ile Csp= 480,13 F/g elde edilmiştir. Ayrıca teorik ve deneysel EES verileri Rs(CR1(W)) eşdeğer devre ile ZSimpWin 3.22 devre simülasyon programı ile karşılaştırılarak en uygun devre analizleri gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, hexagonal boron nitride (h-BN) has been studied with a high surafe area and molecular structure similar to graphene, synthesized from boric acid (the most existence of boron minerals in Turkiye). Graphene oxide (GO) was synthesized from graphite using oxidizing agent by the modified Hummers method. GO material was reduced to rGO using microwave-assisted method. It was turned into slurry using a few drops of N-Methyl-2-pyrrolidone by different proportions of h-BN, zinc (II) oxide (ZnO, 1-2%) nanoparticles, carbon black and poly (3,4 ethylenedioxy thiphone) (PEDOT) conductive polymers. The synthesized materials were characterized by Fourier transform infrared-Attenuated total reflection (FTIR-ATR), Scanning electron microscopy-Energy dispersive X-ray (SEM-EDX), Thermogravimetric analysis differential thermal analysis (TGA-DTA), Brunauer-Emmet-Teller (BET) analysis and Four-point probe analysis. In particular, supercapacitor devices with a two-electrode system (asymmetric electrode) were built on stainless steel (SS) electrode by establishing the relationship between electrical conductivity, pore size and surface area among the electrode components. Supercapacitor device performances were measured by cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge/discharge (GCD) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. In addition, stability measurements were taken at 1000 charge/discharge measurements by CV methods. In 11 different electrochemical performance tests, the highest specific capacitance was obtained as Csp= 480,13 F/g by CV method at a scan rate of 2 mV/s for trial number: 9. In addition, the most appropriate circuit analyzes were carried out by comparing theoretical and experimental EIS data in Rs(CR1(W)) equivalent circuit with the ZSimpWin 3.22 circuit simulation programme.
Benzer Tezler
- Grafitik karbon nitrür ve bor nitrür içeren kompozit yapıların hazırlanması; çevre ve enerji uygulamaları
Preparation of composite structures containing graphitic carbon nitride and hexagonal boron nitride; environmental and energy applications
BUSE SERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiTarsus ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KASIM OCAKOĞLU
- Hegzagonal bor nitrür katkılı karbon/bazalt hibrit kompozitlerin karakterizasyonu ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Characterization and investigation of the mechanical characteristics of hexagonal boron nitride doped carbon/basalt hybrid composites
FATMA BAKAL GÜMÜŞ
Doktora
Türkçe
2021
Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YAPICI
- Elektroeğirme yöntemi ile katı hal bataryalar için hegzagonal bor nitrür katkılı katı elektrolit üretiminin incelenmesi
Investigation of hegzagonal boron nitride added solid electrolyte production for solid state batteries by electrospinning method
ALİ ALAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaSelçuk ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMDİ ŞÜKÜR KILIÇ
- Karbon siyahı ve bor nitrür katkılı iletken polietilen kompozit yapımı ve özelliklerinin incelenmesi
Investigating the manufacturing and properties of electrically conductive polyethylene composites with carbon black and boron nitride added
ERSİN ERTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN ÇAYLI
- Havacılık uygulamaları için bor katkılı termoset kompozit malzemelerin birleştirme yöntemlerinin geliştirilmesi
Development of joining methods of boron integrated thermoset composite materials for aerospace applications
ADNAN KALAYCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR DEMİRCAN