Araştırma Makalesi

Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi

Cilt: 11 Sayı: 1 31 Aralık 2023
PDF İndir
EN TR

Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi

Öz

Süper kapasitörler, yüksek güç yoğunlukları, hızlı şarj/deşarj oranı, güç-enerji farkını kapatma avantajları, uzun çevrim ömürleri, basit çalışma ilkeleri, güvenli çalışmaları ve düşük bakım maliyetleri nedeniyle enerji depolama pazarında ilgi odağı haline gelmiştir. Son zamanlarda, özellikle ucuz, çevre dostu, gelişmiş gözenekli yapıda, yüksek özgül kapasiteli gibi özelliklerinden dolayı biyokütle türevi karbon elektrot malzemeler üzerine yapılan araştırmalar ivme kazanmıştır. Bu çalışmada, KOH aktivasyonu ve karbonizasyon yöntemiyle aktif karbona dönüştürülen Meşe mazısı biyokütlesine çeşitli sürelerde ve farklı güçlerde mikrodalga ısıtma uygulanarak başarılı bir şekilde süperkapasitör elektrotları üretilmiştir. Kimyasal karakterizasyonlar ve elektrokimyasal yöntemler kullnılarak elektrotların özellikleri belirlenmiştir. Mikrodalga uygulanmamış elektrodun kapasitans değeri 1 A/g akım yoğunluğunda 89 F/g iken MAQ-4 elektrodunun kapasitans değeri 283 F/g olarak hesaplanmıştır. Kapasitans değeri-Mikrodalga gücü arasındaki ilişki konveks bir parabol eğri özelliği sergilemiştir. Mikrodalga enerjisinin uygulanma süresi arttıkça elektrotların kapasitans değeri arttmıştır. Mikrodalga gücü arttıkça farklı akım yoğunluklarındaki kapasitans değerleri arasındaki farkı oldukça azaltmıştır. Uygulanan mikrodalga gücü genel olarak elektrotların kararlılığını artırmıştır. Kararlılık testi için yapılan uzun döngülerden MAQ-4 elektrodunun kapasitans değerinde yalnızca %5,62’lik bir azalma görülmüştür. Elde edilen sonuçlar ışığında, üretilen elektrot malzemeleri iyi kapasitans, yüksek enerji, yüksek güç yoğunluğu, düşük maliyet ve çevre dostu olma gibi avantajları sayesinde hem organik atıkların yeniden kullanımında hem de enerji depolama ihtiyacının karşılanmasında gelecek vaat etmektedir.

Anahtar Kelimeler

Teşekkür

Bu makale 8-11 Eylül 2022 tarihlerinde düzenlenen 16. Uluslararası Yakma Sempozyumu'nda (INCOS 2022) bildiri olarak sunulmuştur.

Kaynakça

  1. [1] Ibrahim, H., A. Ilinca, and J. Perron, Energy storage systems—Characteristics and comparisons. Renewable and sustainable energy reviews, 2008. 12(5): p. 1221-1250.
  2. [2] Yan, J., et al., Recent advances in design and fabrication of electrochemical supercapacitors with high energy densities. Advanced Energy Materials, 2014. 4(4): p. 1300816.
  3. [3] Conway, B.E., Electrochemical supercapacitors: scientific fundamentals and technological applications. 2013: Springer Science & Business Media.
  4. [4] Libich, J., et al., Supercapacitors: Properties and applications. Journal of Energy Storage, 2018. 17: p. 224-227.
  5. [5] Bi, Z., et al., Biomass-derived porous carbon materials with different dimensions for supercapacitor electrodes: a review. Journal of materials chemistry a, 2019. 7(27): p. 16028-16045.
  6. [6] Jian, X., et al., Carbon-based electrode materials for supercapacitor: progress, challenges and prospective solutions. J. Electr. Eng, 2016. 4(2): p. 75-87.
  7. [7] Simon, P. and Y. Gogotsi, Capacitive energy storage in nanostructured carbon–electrolyte systems. Accounts of chemical research, 2013. 46(5): p. 1094-1103.
  8. [8] Zhang, Y., et al., Progress of electrochemical capacitor electrode materials: A review. International journal of hydrogen energy, 2009. 34(11): p. 4889-4899.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Malzeme Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

28 Aralık 2023

Yayımlanma Tarihi

31 Aralık 2023

Gönderilme Tarihi

31 Ocak 2023

Kabul Tarihi

12 Aralık 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 11 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Altınışık, M., Avcı Hansu, T., & Akdemir, M. (2023). Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi. Uluslararası Yakıtlar Yanma Ve Yangın Dergisi, 11(1), 67-76. https://doi.org/10.52702/fce.1245394
AMA
1.Altınışık M, Avcı Hansu T, Akdemir M. Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi. FCE Journal. 2023;11(1):67-76. doi:10.52702/fce.1245394
Chicago
Altınışık, Musa, Tülin Avcı Hansu, ve Murat Akdemir. 2023. “Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi”. Uluslararası Yakıtlar Yanma Ve Yangın Dergisi 11 (1): 67-76. https://doi.org/10.52702/fce.1245394.
EndNote
Altınışık M, Avcı Hansu T, Akdemir M (01 Aralık 2023) Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi. Uluslararası Yakıtlar Yanma Ve Yangın Dergisi 11 1 67–76.
IEEE
[1]M. Altınışık, T. Avcı Hansu, ve M. Akdemir, “Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi”, FCE Journal, c. 11, sy 1, ss. 67–76, Ara. 2023, doi: 10.52702/fce.1245394.
ISNAD
Altınışık, Musa - Avcı Hansu, Tülin - Akdemir, Murat. “Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi”. Uluslararası Yakıtlar Yanma Ve Yangın Dergisi 11/1 (01 Aralık 2023): 67-76. https://doi.org/10.52702/fce.1245394.
JAMA
1.Altınışık M, Avcı Hansu T, Akdemir M. Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi. FCE Journal. 2023;11:67–76.
MLA
Altınışık, Musa, vd. “Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi”. Uluslararası Yakıtlar Yanma Ve Yangın Dergisi, c. 11, sy 1, Aralık 2023, ss. 67-76, doi:10.52702/fce.1245394.
Vancouver
1.Musa Altınışık, Tülin Avcı Hansu, Murat Akdemir. Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi. FCE Journal. 01 Aralık 2023;11(1):67-76. doi:10.52702/fce.1245394