Grafen bazlı nano yapılardan simetrik ve asimetrik süperkapasitör üretimi
| dc.contributor.advisor | Bayrak, Yüksel | |
| dc.contributor.author | Yörük, Ozan | |
| dc.date.accessioned | 2023-05-17T13:06:22Z | |
| dc.date.available | 2023-05-17T13:06:22Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.date.submitted | 2023 | |
| dc.department | Enstitüler, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı | en_US |
| dc.description.abstract | Günümüzde, enerji tüketiminin giderek artması, enerjinin üretiminin yanında depolanması sorunlarını da beraberinde getirmektedir. Enerji depolama sistemlerinde kullanılan elektroaktif malzemelerin farklı özellikteki maddelerin sentezi ve çeşitli cihazlarla karekterizasyonu sonucu elde edilen veriler birçok araştırmacıya ışık olmaktadır. Bu doktora tezinde rGO/TiO2 , rGO/Co3 iv O4 gibi ikili ve rGO/TiO2 /PANI ve rGO/Co3 O4 /PPy gibi üçlü nanokompozitlerin sentezleri gerçekleştirilmiş olup, ayrıca kendi içlerinde farklı oranlardaki ([rGO]o /[TiO2 ]o =1:1, 1:2, 1:5, 1:10, [rGO]o /[TiO2 ]o /[ANI]o = 1:5:1, 1:5:2, 1:5:3, 1:5:4 ve 1:5:5, [rGO]o /[Co3 O4 ]o = 1:1, 1:2, 1:5, 1:10 ve rGO]o /[Co3 O4 ]o /[Py]o = 1:5:1, 1:5:2, 1:5:5 ve 1:5:10) nanokompozitlerin sentezleri de tamamlanmıştır. Sentezi tamamlanan nanokompozitlerin BET yüzey alanı, FTIR-ATR, TGA-DTA, XPS, SEM-EDX, TEM, XRD, Raman ve katı iletkenlik gibi çeşitli cihazlarla karakterizasyon işlemleri gerçekleştirilerek gerekli grafik ve çizelgeler oluşturulmuştur. Ayrıca nanokompozitlerin elektrokimyasal performans testleri öncesi elektroaktif malzemeler pelet, çamur gibi iki farklı yöntem kullanılarak elektrotlara birleştirilmiştir. Nanokompozit aktif malzemeler, paslanmaz çelik elektrotlarda ve düğme pil elektrotları (bakır ve alüminyum folyo) gibi farklı elektrot malzemelerinin de süperkapasitörlere olan katkısı incelenmiştir. Ayrıca süperkapasitör cihaz tasarımı olarak simetrik ve bir adet asimetrik düğme pil süperkapasitör cihaz elde edilmiştir. Elde edilen farklı oranlardaki rGO/TiO2 ve rGO/TiO2 /PANI nanokompozitleri 1M H2 SO4 elektrolitinde, rGO/Co3 O4 nanokompozitleri 3M KOH, rGO/Co3 O4 /PPy nanokompozitleri ise hem 2M KOH hem de 6M KOH elektrolitinde ve rGO/Co3 O4 /PPy//rGO/CuO nanokompozitleri iyonik sıvı elektrolitinde elektrokimyasal testleri (EIS, DV, GCD, ve DV’den elde edilen döngü kararlılığı performansları) başarıyla tamamlanmıştır. Nanokompozitlerin elektrokimyasal test sonuçlarından enerji ve güç yoğunluğu ve spesifik kapasitans grafikleri oluşturulmuştur. Ayrıca, ikili ve üçlü nanokompozitlerde metal oksit oranının arttırılmasının etkisi ve iletken polimer oranının arttırılmasının süperkapasitör cihaz performansı parametrelerine etkisi incelenmiştir. Nanokompozitlerin diğer parametreleri (farklı elektrot hazırlama teknikleri, elektrolit, düğme pil, paslanmaz çelik elektrot, simetrik ve asimetrik cihaz tasarımı vb.) incelenerek elde edilen veriler yorumlanmış süperkapasitör üretiminde araştırmacılara da önemli oranda katkı sağlanmıştır. | en_US |
| dc.description.abstract | Today, the gradual increase in energy consumption brings along the problems of energy storage as well as production. The data obtained as a result of the synthesis of substances with different properties and the characterization of the electroactive materials used in energy storage systems with various devices are a light for many researchers. In this doctoral thesis, the syntheses of binary nanocomposites such as rGO/TiO2 , rGO/Co3 O4 and ternary nanocomposites such as rGO/TiO2 vi /PANI and rGO/Co3 O4 /PPy were carried out, and also in different ratios ([rGO]o /[TiO2 ]o =1:1). , 1:2, 1:5, 1:10, [rGO]o /[TiO2 ]o /[ANI]o = 1:5:1, 1:5:2, 1:5:3, 1:5: 4 and 1:5:5, [rGO]o /[Co3 O4 ]o = 1:1, 1:2, 1:5, 1:10 and rGO]o /[Co3 O4 ]o /[Py]o = 1: 5:1, 1:5:2, 1:5:5 and 1:5:10) syntheses were performed. The necessary graphs and charts were created by performing the characterization processes of the synthesized nanocomposites with various devices such as BET surface area, FTIR-ATR, TGA-DTA, XPS, SEM-EDX, TEM, XRD, Raman and solid conductivity. In addition, before electrochemical performance tests of nanocomposites, electroactive materials were combined with electrodes using two different methods such as pellets and mud. The contribution of different electrode materials such as nanocomposite active materials, stainless steel electrodes and button cell electrodes (copper and aluminum foil) to supercapacitors has been investigated. In addition, as the supercapacitor device design, a symmetric and one asymmetric button cell supercapacitor device was obtained. Different ratios of rGO/TiO2 and rGO/TiO2 /PANI nanocomposites obtained in 1M H2 SO4 electrolyte, rGO/Co3 O4 nanocomposites in 3M KOH, rGO/Co3 O4 /PPy nanocomposites in both 2M KOH and 6M KOH electrolytes and rGO/Co3 O4 /PPy//CuO nanocomposites in ionic liquid electrolyte electrochemical tests (cycle stability performances from EIS, DV, GCD, and DV) of have been successfully completed. Energy and power density and capacitance graphs were created from the electrochemical test results of nanocomposites. In addition, the effect of increasing the metal oxide ratio in binary and triple nanocomposites and the effect of increasing the conductive polymer ratio on the supercapacitor device performance parameters were investigated. The data obtained by examining other parameters of nanocomposites (different electrode preparation techniques, electrolyte, button cell, stainless steel electrode, symmetric and asymmetric device design, etc.) have been interpreted and a significant contribution has been made to the researchers in the production of supercapacitors. | en_US |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14551/8351 | |
| dc.identifier.yoktezid | 777479 | en_US |
| dc.language.iso | tr | en_US |
| dc.publisher | Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü | en_US |
| dc.relation.publicationcategory | Tez | en_US |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | en_US |
| dc.subject | Grafen oksit | en_US |
| dc.subject | TiO2 | en_US |
| dc.subject | Co3 v O4 | en_US |
| dc.subject | İndirgenmiş grafen oksit | en_US |
| dc.subject | Polianilin | en_US |
| dc.subject | Süperkapasitör | en_US |
| dc.subject | Nanokompozit | en_US |
| dc.subject | Graphene oxide | en_US |
| dc.subject | Reduced graphene oxide | en_US |
| dc.subject | Polyaniline | en_US |
| dc.subject | Supercapacitor | en_US |
| dc.subject | Nanocomposite | en_US |
| dc.title | Grafen bazlı nano yapılardan simetrik ve asimetrik süperkapasitör üretimi | en_US |
| dc.title.alternative | Production of symmetric and asymmetric supercapacitorsfrom graphene based nanostructures | en_US |
| dc.type | Doctoral Thesis | en_US |
