Farklı Derişimlerdeki Vanadyum(III) Çözeltisinin Asidik Ortamda Elektrokimyasal Davranışlarının İncelenmesi


Koçyiğit N., Gençten M. , Şahin M., Şahin Y.

31. Ulusal Kimya Kongresi, İstanbul, Türkiye, 11 - 13 Eylül 2019, ss.169

  • Basıldığı Şehir: İstanbul
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.169

Özet

Enerji gün geçtikçe toplum için çok önemli bir talep haline gelmiştir. Tüketilen bu enerjinin

büyük bir kısmı kömür, petrol ve doğal gaz gibi karbon bazlı fosil yakıtlardan elde edilmektedir [1].

Bununla birlikte geleneksel enerji kaynaklarının hem hava kirliliği, küresel ısınma, asit yağmurları ve

benzeri çevre kirliliklerine neden olması hem de yakın bir gelecekte tükenecek olmaları farklı enerji

üretim stratejilerini de beraberinde getirmektedir [1]. Güneş enerjisi ve rüzgâr enerjisi gibi kaynakları

bünyesinde barındıran yenilebilir enerji kaynakları sürdürülebilir bir enerji üretimi noktasında önemli

bir potansiyel barındırmaktadır. Bu kaynaklardan elde edilen enerjinin verimli bir şekilde depolanması

da ilgili kaynaklardan elde edilen enerjinin güvenirliliğine önemli avantaj sağlayacaktır. İlk olarak

South Wales üniversitesinde denenen ve başarılı uygulamaları her geçen gün artan Vanadyum Redoks

Akışkan Batarya (VRB) sistemleri bu kaynaklardan elde edilen enerjinin depolanması noktasında

önemli bir enerji depolama sistemi olarak karşımıza çıkmaktadır [3]. Elektrolit çözeltisi olarak sülfürik

asit içerisinde vanadyumun farklı yükseltgenme basamaklarındaki iyonlarını barındıran VRB

sistemlerinde negatif elektrolit çözeltisinde bulunan V(II)/V(III) iyonlarının ve sülfürik asitin derişimi

ile kullanılacak farklı asit çözeltileri, sistemin performansının artırılması noktasında önemli bir

potansiyel barındırmaktadır [3].

Bu çalışmada, farklı derişimlerde V(III) iyonu içeren negatif elektrolit çözeltilerinin

elektrokimyasal davranışları farklı asit çözeltilerinde incelenmiştir. Elektrolit çözeltilerinin

elektrokimyasal davranışları dönüşümlü voltametri, diferansiyel puls voltametrisi ve elektrokimyasal

empedans spekstroskopisi yöntemleriyle incelenmiştir. Bu kapsamda V(II)/V(III) dönüşümünü

gösteren voltamogram Şekil 1’de gösterilmiştir. Artan asit derişimiyle birlikte anodik ve katodik pik

akımlarının arttığı, çözelti direnci ve yük transfer dirençlerinin düştüğü gözlenmiştir. Ayrıca karbon

esaslı elektrotun kararlığının 200 voltametrik döngü boyunca korunduğu taramalı elektron mikroskobu

analizleri ile belirlenmiştir.