Yüksek enerji yoğunluğu gerektiren uygulamalar için grafen temelli monolit elektrotların üretilmesi, karakterizasyonu ve potansiyel uygulama alanlarının incelenmesi
type: CreativeWork
description: 3-Boyutlu(3D) grafenin, yüksek mekanik dayanım, spesifik yüzey alanı, elektriksel iletkenlik ve çok düşük yoğunluk gibi özelliklere sahip olması nedeniyle, enerji depolama sistemleri başlıca uygulama alanları arasındadır. Tez kapsamında, yüksek enerji yoğunluğu gerektiren uygulamalarda kullanılabilecek, grafen temelli monolit elektrotların üretilmesi ve karakterizasyonu amaçlanmıştır. Üretilen grafen yapıların, Liiyon bataryalar ve süperkapasitörlerde elektrot malzemesi; Li-hava ve yakıt hücrelerinde ise oksijen indirgeme reaksiyonu (ORR) elektrokatalizörü olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi hedeflenmiştir. Elektrokimyasal, mekanokimyasal ve modifiye Hummers yöntemleriyle grafen oksit (GO) üretilmiş, modifiye Hummers yöntemi ile üretilen GO, 3D grafen üretimi için başlangıç maddesi olarak seçilmiştir. 3D yapıların üretiminde, kalıp temelli sentez ve kendiliğinden birleşme ile üretim yöntemleri denenmiştir. Kalıp temelli sentezde, melamin kullanılarak, farklı N %’lerinde azot katkılı grafen (N-GN) yapılar üretilmiştir. Kendiliğinden birleşme ile 3D grafen üretiminde ise, indirgeyici ajan, çapraz bağlayıcı ajan, üretim yöntemi ve üretim koşullarının 3D grafen oluşumuna ve morfolojisine etkileri incelenmiştir. Yapıların fizikokimyasal karakterizasyonu, FTIR, SEM, BET, Raman, XRD ve XPS analizleri ile gerçekleştirilirken, elektrokimyasal özellikleri, üç elektrotlu ve iki elektrotlu elektrokimyasal hücrelerde dönüşümlü voltametri (CV) ve sabit akımlı şarj/deşarj (GCD) teknikleri belirlenmiştir. ORR katalizörü olarak kullanılabilirliği, döner disk elektrot (RDE) kullanılarak, hidrodinamik voltametri tekniği ile değerlendirilmiştir. Elektrotların eşdeğer seri dirençleri (ESR), elektrokimyasal empedans spektroskopi (EIS) yöntemi ile Li-iyon hücresinin performansı ise Li-iyon analizör kullanılarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, farklı üretim yöntemleri ile yüksek spesifik yüzey alanı, elektriksel iletkenlik ve mekanik dayanıma sahip, düşük yoğunlukta, grafen/heteroatom k…
abstract: 3-Boyutlu(3D) grafenin, yüksek mekanik dayanım, spesifik yüzey alanı, elektriksel iletkenlik ve çok düşük yoğunluk gibi özelliklere sahip olması nedeniyle, enerji depolama sistemleri başlıca uygulama alanları arasındadır. Tez kapsamında, yüksek enerji yoğunluğu gerektiren uygulamalarda kullanılabilecek, grafen temelli monolit elektrotların üretilmesi ve karakterizasyonu amaçlanmıştır. Üretilen grafen yapıların, Liiyon bataryalar ve süperkapasitörlerde elektrot malzemesi; Li-hava ve yakıt hücrelerinde ise oksijen indirgeme reaksiyonu (ORR) elektrokatalizörü olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi hedeflenmiştir. Elektrokimyasal, mekanokimyasal ve modifiye Hummers yöntemleriyle grafen oksit (GO) üretilmiş, modifiye Hummers yöntemi ile üretilen GO, 3D grafen üretimi için başlangıç maddesi olarak seçilmiştir. 3D yapıların üretiminde, kalıp temelli sentez ve kendiliğinden birleşme ile üretim yöntemleri denenmiştir. Kalıp temelli sentezde, melamin kullanılarak, farklı N %’lerinde azot katkılı grafen (N-GN) yapılar üretilmiştir. Kendiliğinden birleşme ile 3D grafen üretiminde ise, indirgeyici ajan, çapraz bağlayıcı ajan, üretim yöntemi ve üretim koşullarının 3D grafen oluşumuna ve morfolojisine etkileri incelenmiştir. Yapıların fizikokimyasal karakterizasyonu, FTIR, SEM, BET, Raman, XRD ve XPS analizleri ile gerçekleştirilirken, elektrokimyasal özellikleri, üç elektrotlu ve iki elektrotlu elektrokimyasal hücrelerde dönüşümlü voltametri (CV) ve sabit akımlı şarj/deşarj (GCD) teknikleri belirlenmiştir. ORR katalizörü olarak kullanılabilirliği, döner disk elektrot (RDE) kullanılarak, hidrodinamik voltametri tekniği ile değerlendirilmiştir. Elektrotların eşdeğer seri dirençleri (ESR), elektrokimyasal empedans spektroskopi (EIS) yöntemi ile Li-iyon hücresinin performansı ise Li-iyon analizör kullanılarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, farklı üretim yöntemleri ile yüksek spesifik yüzey alanı, elektriksel iletkenlik ve mekanik dayanıma sahip, düşük yoğunlukta, grafen/heteroatom k…
author: Karaman, Ceren
language: tr
keywords: 3 boyutlu grafen, Grafen aerojel
date published: 2020
date modified: 2026-07-24T00:54:26Z
provider: University of Ankara
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Fen Bilimleri Enstitüsü

PropertyValue
property ID: Handle
value: http://hdl.handle.net/20.500.12575/73524