Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: TUĞBA BOLAT MADEN
Danışman: Yıldıray Topcu
Özet:
Teknolojik gelişmeler ve artan nüfus enerji ihtiyacında da artışı beraberinde getirmiştir. Fosil kökenli yakıtların enerji talebini karşılamada yetersiz kalmasının yanı sıra çevresel olumsuz etkileri nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim zorunlu hale gelmiştir. Rüzgar enerjisi, güneş enerjisi gibi kaynakların dalgalı ve kesikli enerji üretim potansiyelinin sürekli hale getirilebilmesi için enerji depolama sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Süperkapasitörlerin yüksek güç yoğunluğu ve bataryaların yüksek enerji yoğunlukları özelliklerinin birleştirilmesi ile elde edilen hibrit süperkapasitör sistemleri gelecek için umut vadetmektedir. Hibrit süperkapasitörlerde kullanılan elektrot ve elektrolitlerin çevrim ömrü, kararlılık, kolay taşınabilirlik, maliyet ve güvenlik özelliklerinin iyileştirilmesi yüksek performanslı sistemler geliştirme çalışmalarının temelini oluşturmaktadır. Bu çalışmada grafitten Modifiye Tour yöntemi olarak da bilinen Cruz-Silva yöntemi ile grafen oksit sentezlenmiştir. Sentez verimi %78 olarak hesaplanmıştır. Damla döküm yöntemi ile üretilen grafen oksit filmler hidrazin monohidrat, hidroiyodik asit ve hidroiyodik asit/asetik asit kimyasal ajanları kullanılarak grafene indirgenmiştir. İndirgenmiş grafen oksitin (rGO) sulu elektrolitli Zn-iyon hibrit süperkapasitörlerde (ZHSC) katot malzemesi olarak kullanımının incelenmesi amacıyla Swagelok tipi hücre içinde elektrokimyasal ölçümler alınmıştır. rGO filmlerin katot olarak kullanıldığı ZHSC'de anot olarak Zn metali, elektrolit olarak ise farklı Zn tuzlarının sulu çözeltileri kullanılmıştır. Sulu elektrolitli ZHSC'lerin elektrokimyasal performansına elektrolit etkisinin belirlenmesi amacıyla 0,5 M ZnSO4 ve 0,5 M Zn(CF3SO3)2 (ZnTMS) sulu tuz çözeltileri ile çalışılmıştır. Filmlerin yüzey görüntüleri incelendiğinde GO film ve HI/asetik asit ile yapılan indirgeme sonucu elde edilen örneğin daha düz bir yüzey gösterirken, hidrazinmonohidrat kullanılarak yapılan indirgenmiş numunelerin pürüzlü ve yükseltili yüzeye sahip oldukları gözlenmiştir. En iyi elektriksel iletkenlik değeri literatür ile uyumlu olarak HI/asetik asit kimyasal ajanı ile elde edilen örneklerde görülürken ZnTMS elektrolitinin daha iyi sonuçlar verdiği saptanmıştır. Anahtar Sözcükler: Zn-iyon Hibrit Süperkapasitör, Grafen Oksit, İndirgenmiş Grafen Oksit, Sulu Elektrolit