Manufacturing of TiS2 electrode active material for zinc ion capacitor applications
Çinko iyon kapasitör uygulamaları için TiS2 elektrot aktif malzeme üretimi
- Tez No: 914708
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSNÜ EMRAH ÜNALAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF KELEŞTEMUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Enerji, Metallurgical Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Nanomateryaller, Nanomaterials
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kapasitörler, yüksek güç yoğunluğu, üstün çevrim kararlılığı ve hızlı şarj özellikleri sunarak enerji depolama için umut vaat eder. Ancak, enerji yoğunluklarının artırılması gerekmektedir. Kapasitör ve pil elektrotlarını birleştiren hibrit kapasitörler, her iki teknolojinin avantajlarını birleştirerek bu soruna uygun bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Çinkonun bolluğu, düşük maliyeti, yüksek kapasitesi ve kararlılığı nedeniyle, sulu çinko-iyon kapasitörler büyük ilgi görmüştür. Ancak, çinko-iyon kapasitörler, güçlü elektrostatik etkileşimler, elektrot malzemesinin çözünmesi ve yavaş iyonik difüzyon nedeniyle hızlı kapasite kaybı ve azalan ömür gibi zorluklarla karşı karşıyadır. Bu dezavantajların üstesinden gelmek için yığın formda titanyum disülfid (TiS₂) elektrot malzemesi olarak araştırılmıştır, ancak iki boyutlu (2D) yapısının etkileri yeterince incelenmemiştir. Bu tez, yığın formdaki TiS₂'yi sentezlemeyi ve organolityum kimyasını kullanarak onu 2D metalik iletken TiS₂ nanosheet'lere dönüştürmeyi, ardından 2 M çinko sülfat (ZnSO₄) elektrolitinde enerji yoğunluğunu artırmak için çinko-iyon kapasitör elektrot malzemesi olarak optimize etmeyi amaçlamaktadır. 2D-TiS₂, 214,3 F/g'lik spesifik kapasitans sergileyerek, 73,86 F/g'lik spesifik kapasitans elde eden yığın formdaki TiS₂'yi önemli ölçüde geride bırakmıştır. Bu çalışma, 2D-TiS₂'nin çinko-iyon kapasitörlerinin enerji yoğunluğunu artırma potansiyelini, iyileştirilmiş elektriksel iletkenlik ve faz stabilizasyonu yoluyla vurgulamakta olup, daha verimli enerji depolama çözümlerine giden bir yol sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Capacitors offer high power density, superior cycle stability, and fast charging, making them highly promising for energy storage. However, their energy density needs to be improved. Hybrid capacitors, which combine capacitor and battery electrodes, have emerged as a viable solution by merging the advantages of both technologies. Due to zinc's abundance, low cost, high capacity, and stability, aqueous zinc-ion capacitors have garnered significant attention. Zinc-ion capacitors face challenges such as rapid capacity decrease and reduced lifespan due to strong electrostatic interactions, electrode material dissolution, and sluggish ionic diffusion. Bulk titanium disulfide (TiS2) has been investigated as an electrode material to overcome these disadvantages, but the effects of its two-dimensional (2D) structure have remained elusive. This thesis aims to synthesize bulk TiS₂ and convert it into 2D metallically conductive TiS₂ nanosheets using organolithium chemistry, optimizing it as a zinc-ion capacitor electrode material to enhance energy density in a 2 M zinc sulfate (ZnSO₄) electrolyte. The 2D-TiS₂ exhibited a specific capacitance of 214.3 F/g, significantly outperforming bulk TiS₂, which achieved a specific capacitance of 73.86 F/g. This work highlights the potential of 2D-TiS₂ to enhance the energy density of zinc-ion capacitors through improved electrical conductivity and phase stabilization, offering a pathway to more efficient energy storage solutions.
Benzer Tezler
- 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
- Farklı derecelerde ısıtılmış süte farklı oranlarda katılan CaCl2'ün sütün pıhtılaşma süresine ve peynir randımanına etkisi üzerine araştırmalar
Başlık çevirisi yok
B.DİLARA ÖZGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SIDDIK GÖNÇ
- Bursa-Balıkesir bölgesi beyaz peynir işletmelerinin teknolojik yapıları ve üretilen beyaz peynirlerin kalitelerinin saptanması üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MEHMET ETEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Gıda MühendisliğiUludağ ÜniversitesiTarım Ürünleri Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ KILIÇ
- Pamuk ipliklerinde istatiksel bir hata analiz yönteminin geliştirilmesi üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
AYŞE KARAKOR
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Süte katılan sodanın beyaz peynirin teknolojisine ve kalitesine etkileri üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
CANSEN SEVİM
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERGİN OKTAR