Geri Dön

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

PDF İndir

  1. Tez No: 940205
  2. Yazar: EFKAN GÜL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MURAT ATEŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Kimya, Energy, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Bor nitrür, Enerji depolama sistemi, Eşdeğer devre, Fizikokimya, Süperkapasitör, İletken polimerler, Boron nitride, Energy storage system, Equivalent circuit, Physical chemistry, Supercapacitor, Conducting polymers
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

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

  1. Tez No

    707130

    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

    Türkçe

    2022

    EnerjiTarsus Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KASIM OCAKOĞLU

  2. Tez No

    664648

    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

    Türkçe

    2021

    Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET YAPICI

  3. Tez No

    988843

    Hegzagonal bor nitrür katkılı çok duvarlı karbon nanotüp ile poli(3,4-Etilendioksi tiyofen-ko-metil pirol) nanokompozitinin süperkapasitör uygulamaları

    A supercapacitor appliations of multi-walled carbon nanotube and poly(3,4-Ethylenedioxythiophene-co-methyl pyrrole) nanocomposites doped with hexagonal boron nitride

    HÜSEYİN MERT SARIŞIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    EnerjiTekirdağ Namık Kemal Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT ATEŞ

  4. Tez No

    953032

    Hegzagonal bor nitrür (H-BN) katkılı motor yağının tribolojik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of the tribological properties of engine oil containing hexagonal booron nitride additive

    DÜNDAR SEYYAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Otomotiv MühendisliğiPamukkale Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZER CAN

  5. Tez No

    293938

    Nano boyutta titanyum diborür katkılı sıcak preslenmiş hegzagonal bor nitrür-titanyum diborür kompozitlerinin özelliklerinin incelenmesi

    An investigation on the properties of nano titanium diboride reinforced hexagonal boron nitride-titanium diboride composites

    ÇAĞLAR ÇELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKADİR OKAN ADDEMİR

Geri Dön