Hegzagonal bor nitrür katkılı indirgenmiş grafen oksit temelli malzemelerin asimetrik süperkapasitör uygulamaları
Asymmetric supercapacitor applications of reduced graphene oxide based materials doped with hexagonal boron nitride
- Tez No: 940205
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT ATEŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya, Energy, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Bor nitrür, Enerji depolama sistemi, Eşdeğer devre, Fizikokimya, Süperkapasitör, İletken polimerler, Boron nitride, Energy storage system, Equivalent circuit, Physical chemistry, Supercapacitor, Conducting polymers
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tez çalışma planında, literatürde henüz çok fazla çalışılmamış olan ve dünyada rezerv bakımından en çok Türkiye'de bulunan Bor minerallerinden (borik asit) üretilecek olan yüksek yüzey alanlı ve moleküler yapısı grafene benzeyen hekzagonal bor nitrür (h-BN) kullanılmıştır. Grafen oksit (GO) grafitten yola çıkılarak yükseltgeyici ajan ile modifiye Hummers metodu kullanılarak sentezlenmiştir. GO mikrodalga yöntemi ile indirgenmiş grafen okside dönüştürülmüştür. Belirli oranlarda h-BN, Çinko (II) oksit (ZnO, %1-2) nano-partikülleri, karbon siyahı ve poli(3,4-etilendioksitiyofen) (PEDOT) iletken polimerleri ile N-Metil 2-pirolidon kullanılarak çamur haline getirilmiştir. Sentezlenen malzemelerin karakterizasyonları Fourier dönüşümlü kızılötesi- zayıflatılmış toplam yansıma (FTIR-ATR), taramalı elektron mikroskobu-Enerji dağılımlı X-ışını (SEM-EDX), Termogravimetrik analiz-diferansiyel analiz (TGA-DTA), Brunauer-Emmet-Teller (BET) ve Dört nokta prob analiz ölçümleriyle gerçekleştirilmiştir. Özellikle elektrot bileşenleri arasında elektrik iletkenliği, por büyüklüğü ve yüzey alanı ilişkisi kurularak paslanmaz çelik (SS) elektrot üzerine iki elektrot sistemli (asimetrik elektrot) süperkapasitör cihazlar yapılmıştır. Süperkapasitör cihaz performansları döngülü voltametri (CV), galvanostatik yükleme-boşalme (GCD) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EES) yöntemleriyle gerçekleştirilmiş ve 1000 döngüde stabilite ölçümleri CV metodu ile alınmıştır. Yapılan 11 farklı elektrokimyasal performans testinde, en yüksek spesifik kapasitans 9 nolu deneme için 2 mV/s tarama hızında CV metodu ile Csp= 480,13 F/g elde edilmiştir. Ayrıca teorik ve deneysel EES verileri Rs(CR1(W)) eşdeğer devre ile ZSimpWin 3.22 devre simülasyon programı ile karşılaştırılarak en uygun devre analizleri gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, hexagonal boron nitride (h-BN) has been studied with a high surafe area and molecular structure similar to graphene, synthesized from boric acid (the most existence of boron minerals in Turkiye). Graphene oxide (GO) was synthesized from graphite using oxidizing agent by the modified Hummers method. GO material was reduced to rGO using microwave-assisted method. It was turned into slurry using a few drops of N-Methyl-2-pyrrolidone by different proportions of h-BN, zinc (II) oxide (ZnO, 1-2%) nanoparticles, carbon black and poly (3,4 ethylenedioxy thiphone) (PEDOT) conductive polymers. The synthesized materials were characterized by Fourier transform infrared-Attenuated total reflection (FTIR-ATR), Scanning electron microscopy-Energy dispersive X-ray (SEM-EDX), Thermogravimetric analysis differential thermal analysis (TGA-DTA), Brunauer-Emmet-Teller (BET) analysis and Four-point probe analysis. In particular, supercapacitor devices with a two-electrode system (asymmetric electrode) were built on stainless steel (SS) electrode by establishing the relationship between electrical conductivity, pore size and surface area among the electrode components. Supercapacitor device performances were measured by cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge/discharge (GCD) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. In addition, stability measurements were taken at 1000 charge/discharge measurements by CV methods. In 11 different electrochemical performance tests, the highest specific capacitance was obtained as Csp= 480,13 F/g by CV method at a scan rate of 2 mV/s for trial number: 9. In addition, the most appropriate circuit analyzes were carried out by comparing theoretical and experimental EIS data in Rs(CR1(W)) equivalent circuit with the ZSimpWin 3.22 circuit simulation programme.
Benzer Tezler
- Derik-Mazıdağ (Mardin) fosfat yataklarının sedimantolojisi
Sedimantological investigation of phosphate beds of Derik-Mazidağ (Mardin) area
HAKAN ÇOBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BAKİ VAROL
- Mn2+ katkılanmış eksenel simetrili bazı kristal sistemlerinin ESR spektrum parametrelerinin belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
ZUHAL PAYZE
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KORKMAZ
- Invariant elastic constants of anisotropic solids
Başlık çevirisi yok
ALİ CUMHUR ZİBEL
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. Y. CEVDET AKGÖZ
- Amorphous to crystalline transition of selenium thin films deposited onto aluminum substrates
Başlık çevirisi yok
H.COŞKUN PINARLI
Yüksek Lisans
İngilizce
1989
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. A. MACİT ÖZENBAŞ
- Synthesis of some sulfides and oxides through solid-state reactions and structural properties
Başlık çevirisi yok
HALİL GÜLER
Yüksek Lisans
İngilizce
1990
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERAL KIZILYALLI