Development and applıcatıon of multıfunctıonal structural supercapacıtor composıtes for aırcraft
Hava taşıtları için çok işlevli yapısal süperkapasitor kompozitlerin geliştirilmesi ve uygulanması
- Tez No: 952569
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDAL ÇELİK, DOÇ. DR. ABDULHAMİT KÜÇÜKASLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda artan enerji depolama ihtiyacı, özellikle süperkapasitörler olmak üzere kapasitör teknolojilerine olan ilgiyi artırmıştır. İlk olarak 1874'te Hermann von Helmholtz'un metal-elektrolit ara yüzeyindeki iyon düzenini tanımlayan modeliyle temelleri atılan elektrokimyasal kapasitörler, enerji depolamada etkin sistemler haline gelmiştir. Kapasitörler; kapasitans, enerji yoğunluğu ve şarj-deşarj hızına göre sınıflandırılmakta olup, süperkapasitörler yüksek güç yoğunluğu, hızlı tepki süresi ve uzun çevrim ömrü gibi avantajlarıyla öne çıkmaktadır.Bu çalışmada, elektrokimyasal performansı artırmaya yönelik yeni elektrot malzemeleri geliştirilmiştir. Pozitif elektrotlarda, yalancı kapasitif özellikleri nedeniyle MnO₂, polianilin (PANI) ve grafen kombinasyonları kullanılmıştır. Ayrıca, %15 oranında spinel tipi metal gallatlar (CoGa₂O₄, CuGa₂O₄, ZnGa₂O₄, FeGa₂O₄) ile %85 PANI içeren dört farklı pozitif elektrot kompoziti tasarlanmıştır. Negatif elektrotlar, PANI–grafen temelli olup, iletkenliği artırmak amacıyla kükürt (S), azot (N), gümüş (Ag), bakır (Cu) ve RuO₂ gibi katkılarla güçlendirilmiştir. Ayrıca, fosforen ve borofen gibi yeni nesil 2D malzemeler de asimetrik süperkapasitör uygulamaları için değerlendirilmiştir. Toplam 60 elektrot numunesi simülasyonla incelenmiş, akım yoğunluğu ve elektrik potansiyeli analiz edilmiştir. Süperkapasitör elektrotlarında yaygın olarak görülen 10²–10⁵ A/m² değerlerine karşın, bu çalışmada 10⁹ A/m² seviyelerine ulaşılmıştır. Bu olağanüstü performans, üçlü aktif madde kombinasyonlarının sinerjik etkilerine bağlanmıştır. İzleyen bölümlerde, her konfigürasyona ait simülasyon sonuçları detaylı olarak sunulmaktadır.
Özet (Çeviri)
In recent years, the rapid growth in energy storage demands has spurred extensive research into capacitors, particularly supercapacitors, due to their high power density, fast charge–discharge rates, and long cycle life. The theoretical foundation for electrochemical capacitors dates back to 1874, when Hermann von Helmholtz proposed a model describing ion arrangement at the metal–electrolyte interface. Their classification typically depends on capacitance, energy density, and charge–discharge characteristics.This study focuses on optimizing electrode materials to enhance conductivity and electrochemical performance, primarily through increased surface area. In this work, composites comprising manganese dioxide (MnO₂), graphene, and polyaniline (PANI) were utilized for positive electrodes, capitalizing on their pseudocapacitive behavior..A total of 60 electrode samples were analyzed to assess current density and electric potential. Positive electrodes included 15% spinel-type metal gallates (CoGa₂O₄, CuGa₂O₄, ZnGa₂O₄, FeGa₂O₄) with 85% PANI, resulting in four distinct composite types. Negative electrodes featured PANI-graphene composites with performance-enhancing additives such as sulfur (S), nitrogen (N), silver (Ag), copper (Cu), and ruthenium dioxide (RuO₂). Moreover, two-dimensional materials like phosphorene and borophene were integrated with spinel oxides to evaluate their suitability in asymmetric supercapacitor configurations due to their unique electronic properties.While conventional supercapacitors typically exhibit current densities between 10²–10⁵ A/m², our simulations revealed values reaching 10⁹ A/m². This exceptional performance is attributed to the synergistic behavior of triple-component hybrid composites. The following sections detail simulation results for each configuration, demonstrating the electrochemical advantages of advanced composite designs.
Benzer Tezler
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Makro besin elementlerinin (NPK) İzmir'de Mayıs ayında açığa dikilen 4-6 cm çevre büyüklüğündeki Gladiolus cinsine ait“hunting song”ve“Novalüx”kültür çeşitlerinin yumrularının gelişmeleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
TAHA ALİ AMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN HATİPOĞLU
- Sanayi politikaları ve planlı dönemde imalat sanayine etkileri
Başlık çevirisi yok
AHMET CAFOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
EkonomiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YALÇIN EROL
- Pulmoner hipertansiyon etyopatogenezinde prostasiklin ve lökotrien C4'ün rolü
Possible role of leukotrien C4 and prostacyclin in the development of pulmonary hypertension
ÜLKÜ AYBERK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıGazi ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı