Heteratom katkılı grafen-iletken polimer içeren kompozit malzemelerin hazırlanması ve süperkapasitif özelliklerinin incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: OKYAY KUMBAŞI
Danışman: Metin GENÇTEN, Melih Beşir ARVAS
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, azot katkılı grafen oksit (N-GO), kükürt katkılı grafen oksit (S-GO), klor katkılı grafen oksit (CL-GO) tek adımda üretilmiş ve hazırlanan bu katkılı grafen oksit malzemelerden iki tanesi polianilin (PANI) ile kompozit forma dönüştürülmüştür. Literatürde ilk kez, süperkapasitörler için iki heteroatom katkılı grafen oksit ve PANI içeren üçlü kompozit elektrot malzemeleri hazırlandı. Bu kapsamda heteroatom katkılı grafen oksitler ve PANI spektroskopik ve mikroskobik yöntemlerle karakterize edilmiştir. Oluşturulan üçlü kompozitler ile asimetrik formdaki madeni para tipi süperkapasitörler için anot ve katot elektrot malzemeleri elektrokimyasal yöntemlerle karakterize edilmiştir. Hazırlanan süperkapasitörlerin kapasitif davranışları, döngüsel voltammetri (CV) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) yöntemi ile incelenmiştir. Kapasitif davranışın çevrim sayısına göre değişimi çevrimsel şarj-deşarj testleri ile belirlendi. Kütlece 20:60:20 oranlarında Skatkılı grafen oksit/N-katkılı grafen oksit/polianilin içeren elektrot kullanılarak hazırlanan asimetrik tip süperkapasitörün 10 mV.s-1 tarama hızında 636,11 F.g-1 'lik bir spesifik kapasitans değerine ulaştığı görülmüş ve bu sistem 1000 döngü sonunda başlangıç kapasitansının %80'nini korumuştur. Elde edilen bu sonuçlar iletken polimerler ve heteroatom katkılı grafen oksitler kullanılarak hazırlanan süperkapasitörlerin sundukları yüksek spesifik kapasitans değeri sebebiyle yeni nesil elektrot malzemesi olarak kullanılabileceklerini göstermektedir.