Kimyasal yöntemlerle grafen ve grafen oksit üretimi ve li-hava pil uygulamaları
Graphene and graphene oxide synthesis via chemical techniques and li-air battery applications
- Tez No: 379555
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
11,140 Wh kg-1 yüksek enerji yoğunluğu değeri ile benzine yakın bir enerji yoğunluğuna sahip Li-hava pilleri tüm dünyanın ilgisini çekmiştir. Li-hava pillerindeki en önemli konu hava elektrodunun mimarisini oluşturmaktır. Katot malzemeleri arasında grafen esaslı katot malzemeleri ideal katot malzemeleri olarak öngörülmektedir. Grafen nanokompozitleri farklı bileşiklerde farklı avantajlar sunarak geliştirilmiş bir performans sunmaktadır. α-mangan dioksit (α - MnO2) ise katalizör olarak kullanılan en dikkat çekici inorganik malzemedir. Mevcut tez çalışmasında, kağıt formundaki grafen oksit (GO) Hummers metodu ile hazırlanmış ve GO'nun kimyasal indirgenmesi ile grafen elde edlmiştir. α - MnO2 tozları mikrodalga hidro termal sentez yöntemi ile hazırlanmıştır. Li-hava pillerinde kullanılmak üzere α - MnO2'in oranlarına göre % 10, % 30, % 50 ve %70 olmak üzere kağıt formunda α - MnO2 + GO serbest elektrotlar hazırlanmıştır. Üretilen numunelerin ve elektrotların yüzey morfolojisi taramalı electron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Numunelerin yapısını incelemek için X-ışınları kırınımı (XRD) ve Raman spektroskopisi kullanılmıştır. Hazırlanan elektrotların elektrokimyasal performansını incelem için ECC-Air hücreleri kullanılmıştır. Test hücresinde anot elektrot olarak Li folyo, katot elektrot olarak hazırlanan kağır elektrotlar ve elektrolit olarak lityum iyonu içeren aprotik solvent kullanılmıştır. Çalışma elektrodu cam fiberli membran ile ayrılmıştır. Hazırlanan nanokompozit elektrotların elektrokimyasal çevrim testleri sabit akım yoğunluğunda test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The lithium-air battery has gained worldwide attention due to its high specific energy density of 11.140 Wh kg-1, which close the gasoline. The main issue of lithium-air batteries is creating architecture of air electrode. In cathode materials, graphene containing materials have been reported as ideal cathode materials.The nanocomposites of graphene can display different advantages of each component and provide an improved performance. α-manganese dioxide (MnO2) is one of the most attractive inorganic material and has been used in catalysis. In this study, graphene oxide was prepared via Hummers' Method and reduced with chemical methods due to obtain graphene. α-MnO2 powders were prepared by using microwave hydrothermal synthesis route. α-MnO2+Graphene oxide free standing papers were prepared with varying amount of α-MnO2 (10 wt. %, 30 wt. %, 50 wt. % and 70 wt. %) as air breathing cathode electrodes for Li-Air batteries. Surface morphology of the produced paper was characterized using scanning electron microscopy (SEM). X-ray diffraction technique (XRD) and Raman spectroscopy were carried out to investigate the structure of the paper. To investigate electrochemical performance of the produced electrodes, ECC-Air test cell was used. In the test cell, lithium foil is used as anode electrode, produced nanocomposite paper electrodes were used as the cathode and lithium ion containing aprotic solvent was used as the electrolyte. The working and counter electrode was separated with glass fibre separator. The electrochemical cycling test of the nanocomposite electrode was performed at a constant current density.
Benzer Tezler
- Influence of substrate and environmental conditions on nanoscale patterning of graphene via local anodic oxidation
Alttaşın ve çevresel koşulların lokal anodik oksidasyon aracılığıyla grafen üzerine yapılan nano-desenlemeye etkisi
YAREN SEZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR ERGEN
- Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems
Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi
MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN
- Fabrication of Graphene Oxide and Graphene Foams for Li-ion Batteries
Li-iyon Bataryalar İçin Grafen Oksit ve Grafen Köpüklerin Üretimi
BAHAREH BAKHTIARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
- Fabrication of SWCNT/AgNW/PEDOT: PSS nanocomposite transparent conductive films
Karbon nanotüp/gümüş nanotel/PEDOT: PSS nanokompozitlerden transparan ve iletken ince filmlerin üretilmesi
SERRA MELEK AKYÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ
- Grafen ve iletken polimerler (PEDOT:PSS, PANI) ile modifiye edilmiş karbon nanolif süperkapasitör elektrotların geliştirilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Development and characterization of carbon nanofiber supercapacitor electrodes modified by graphene conductive polymers (PEDOT:PSS, PANI)
YASİN ALTIN
Doktora
Türkçe
2020
EnerjiBursa Teknik ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE BEDELOĞLU