Screen printed graphene supercapacitors
Serigrafi baskılı grafen süperkapasitörler
- Tez No: 993648
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NİHAN AYDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, lazerle üretilmiş grafen (LIG) türevi grafen tozunun, serigrafi yöntemi ile üretilen süperkapasitör elektrotlarının yapısal, morfolojik ve elektrokimyasal performansı üzerindeki etkisini araştırmayı amaçlamaktadır. Süperkapasitörler, yüksek güç yoğunluğu ve uzun çevrim ömrü gibi avantajları nedeniyle enerji depolama uygulamalarında önemlidir; ancak performansları büyük ölçüde elektrotların mikro yapısına ve iletken ağın sürekliliğine bağlıdır. Bu bağlamda, grafen, yüksek özgül yüzey alanı ve üstün iletkenlik özellikleri nedeniyle umut vaat eden bir elektrot malzemesi olarak öne çıkmaktadır. Bu bağlamda, grafen poliimid bir altlık üzerinde CO₂ lazer ile LIG biçiminde üretilmiş, mekanik kazıma işlemiyle toz haline getirilmiş ve farklı grafen/etil selüloz oranları kullanarak iletken mürekkepler oluşturulmuştur. Elde edilen mürekkepler, screen printing yöntemi kullanılarak elektrot formuna dönüştürülmüştür. Elektrotların yapısal ve kimyasal özellikleri, tarayıcı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağınımı spektrometrisi (EDS), Raman spektral analizi, X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ve X-ışını difraksiyonu (XRD) analizleri kullanılarak incelenmiştir. Elektrokimyasal performansları, cyclic voltammetry (CV), galvanostatik şarj-deşarj (GCD) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) yöntemleriyle incelenmiştir. Sonuçlar, grafen ile etil selüloz arasındaki oranların elektrotun mikroyapısını ve iyon-elektron taşınımını önemli ölçüde etkilediğini göstermektedir. Ayrıca, LIG-türevi grafen bazlı elektrotların baskı yöntemleriyle üretilmesinin süperkapasitör uygulamaları için düşük maliyetli ve ölçeklenebilir bir çözüm sunduğu vurgulanmaktadır. Bu durum, umut verici bir alternatif sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This study aims to investigate the impact of adding LIG-derived graphene powder on the structural, morphological, and electrochemical properties of supercapacitor electrodes produced via screen printing techniques. Energy storage, one of the most important applications of supercapacitors, offers many significant advantages, such as high power density and long cycle life. However, their performance largely depends on the microstructure of the electrodes and the continuity of the conductive network. Graphene stands out among other potential electrode materials for supercapacitors due to its high surface area and excellent electrical conductivity. In this study, graphene was produced in LIG form using a CO₂ laser on a polyimide substrate, mechanically pulverized, and obtained as graphene powder. Conductive inks created using different ratios of graphene/ethyl cellulose were formed into electrodes using the screen printing method. The structural and chemical properties of the electrodes were investigated using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy(EDS), Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and X-ray diffraction (XRD) analyses. Their electrochemical performance was investigated using cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge discharge (GCD), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. It was shown in the study that the ratio of graphene to ethyl cellulose has an influence on both the microstructure of the electrode as well as the transport of ions and electrons. The use of printing techniques to produce LIG-derived graphene-based electrodes provides an affordable and scalable method for producing supercapacitors; therefore, it may be a suitable alternative.
Benzer Tezler
- Nanocomposites with graphene
Grafen esaslı nanokompozitler
SİBEL DEMİROĞLU
Doktora
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÖZGÜR SEYDİBEYOĞLU
- Preparation of polyneutral red on reduced graphene oxide modified electrodes and biosensor applications
İndirgenmiş grafen oksit modifiyeli elektrotlar üzerinde polinötral kırmızının hazırlanması ve biyosensör uygulamaları
ALPER BİLGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaÇankırı Karatekin ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ALTUN
- Graphene conductive inks for an effective textile based respiratory sensor system
Tekstil esaslı solunum sensör sistemi için grafen iletken mürekkepler
KIVANÇ ÖZIŞIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜLYA CEBECİ
- Taılorıng mıcrostructure and morphology ın prınted carbon nanomaterıals for straın sensıng
Gerinim algılama için baskılı karbon nanomalzemelerde mikrostruktur ve morfolojinin özelleştirilmesi
ADEL ALRAİ
Doktora
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜLYA CEBECİ
DOÇ. DR. ELİF ÖZDEN YENİGÜN
- DNA hasarı tayini için grafene dayalı elektrokimyasal biyosensörlerin hazırlanması
Preparation of electrochemical biosensors based on graphene for DNA damage detection
SELMA TUNÇ