Fosforen Esasli İki Boyutlu Malzemelerin Üretilmesi ve Süperkapasitör Uygulamalarının İncelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Met.ve Malzeme Müh.Böl., Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ozan YILMAZ

Danışman: Metin Gençten

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında iletken polimere katkı maddesi olarak kullanılan fosforen literatürde ilk kez 80 °C'de 6 saatte kimyasal yöntem kullanılarak tek basamakta üretilmiştir. Ek olarak, iletken polimerlerin fosforen ile olan kompozitleri de literatürde ilk kez üretilmiş ve bu malzemeler süperkapasitörlerde elektrot malzemesi olarak kullanılmıştır. Elektrokimyasal sentezin başarısını etkileyen faktörler olan destek elektrot derişimi, monomer derişimi ve döngü sayısı parametreleri optimize edilerek bu parametreler için optimum değerler polimerler için belirlenmiştir. Üretilen 2 boyutlu fosforenin yapısal ve morfolojik özellikleri, spektroskopik ve mikroskobik yöntemler kullanılarak incelenmiştir. Daha sonra fosforen, elektrokimyasal yöntemle üretilmiş olan polimerlerin (polianilin ve polipirol) yapısına aynı şekilde eş zamanlı ve elektrokimyasal olarak katkılanmıştır. Bu çalışma, aynı zamanda elektrot üretimi için bağlayıcıya ihtiyaç duyulmaması sebebiyle önem taşımaktadır. Son olarak, üretilmiş olan fosforen esaslı malzemeler süperkapasitörlerde elektrot bileşeni olarak kullanılmıştır. Hibrit süperkapasitör elektrotları, dönüşümlü voltametri ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi yöntemleri ile karakterize edilmiş ve bu sistemlerin kapasitif davranışlarının döngü sayısına göre değişimleri galvanostatik şarj-deşarj tekniği kullanılarak incelenmiştir. Fosforen katkılı kompozit malzemenin en yüksek spesifik kapasitans değeri olan optimum elektrot malzemesi olarak kullanıldığı durumda 1.0 M H2SO4 destek elektrolit içerisinde polianilin için 335,54 F. g-1 ve polipirol için 31,55 F.g-1 olarak belirlenmiştir.