EN
TR
Lignin-bazlı Gözenekli Karbon Üretimi ve Süperkapasitif Özelliklerinin İncelenmesi
Öz
Artan fosil yakıt tüketimi ve buna bağlı çevre sorunlarına ilişkin artan küresel kaygılar, bilim insanlarını yeni, yeşil ve sürdürülebilir enerji kaynakları ve teknolojileri bulmaya yöneltmiştir. Bu çalışmada, atık lignin biyokütlesi, hidrotermal karbonizasyon ve ardından termal tavlama yoluyla başarıyla kükürt katkılı gözenekli karbona dönüştürüldü. Hazırlanan gözenekli karbondaki kükürt yüzey içeriği %9.10 kadar bulunmuştur. Karbon yüzeyini aktive etmek için KOH veya ZnCl2 muamelesini kullanan geleneksel sentez yöntemlerinin ötesinde, nikel nitrat tuzu ile aktifleştirilen sentez stratejisi geliştirilmiştir. Elde edilen bulgulara göre, gözenekli karbonların yüzey aktivasyonu, sentez işlemi sırasında nikel nitrat aracılığıyla gerçekleştirildi. Elde edilen karbon elektrodlar, mikro/mezo gözeneklilik ve grafitik/amorf karbon yapısının yanı sıra 165 m2/g kadar yüksek BET yüzey alanına sahiptir. Hazırlanan kendinden kükürt katkılı elektrot malzemeleri, süper kapasitör uygulamaları için yüksek elektrokimyasal aktivite sergilemiştir. Kükürt katkılı karbon Ni-GC-1100 elektrotu, 1 A/g akım yoğunluğunda 165 F/g kapasitans ve yüksek akım yoğunluğunda, kapasitansının 5.000 döngü sonrasında bile fazla değişmediği ve yüksek dayanıklılık sergilediği görülmüştür.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- [1] Gogotsi, P.S. a. Y.: Materials for electrochemical capacitors. Nature. 7, (2008)
- [2] Maher F. El-Kady, Y.S., R. b. K.: Graphene for batteries, supercapacitors and beyond. Nature Reviews. 1, (2016)
- [3] Luo, H., Liu, Z., Chao, L., Wu, X., Lei, X., Chang, Z., Sun, X.: Synthesis of hierarchical porous N-doped sandwich-type carbon composites as high-performance supercapacitor electrodes. J Mater Chem A Mater. 3, 3667–3675 (2015). https://doi.org/10.1039/c4ta05843g
- [4] Wang, G., Zhang, L., Zhang, J.: A review of electrode materials for electrochemical supercapacitors. Chem Soc Rev. 41, 797–828 (2012). https://doi.org/10.1039/c1cs15060j
- [5] Zhi, M., Xiang, C., Li, J., Li, M., Wu, N.: Nanostructured carbon-metal oxide composite electrodes for supercapacitors: A review. Nanoscale. 5, 72–88 (2013). https://doi.org/10.1039/c2nr32040a
- [6] Asiha, R., Fitriania, Rahmadyantia, D., Nurdiansahb, H., Karimc, N.A., Sarid, D.P., Bahfiee, F., Nakajimaf, H., Noerochimb, L., Ramlic, M.M., and Darmintoa.: Dual Doping of Sulfur and Nitrogen Induces Hierarchical Porous Carbon from Wastes Medical Masks for Supercapacitor Electrodes. International Journal of Nanoelectronics and Materials. 17:275-280 (2023). https://doi.org/10.58915/ijneam.v17ijune.868
- [7] Shejinia, R., Mohanrajb, K., Minc, H.S., Henryd, J., Sivakumare, G.: Designing the redox activity of CuMoO4 electrodes on N-rich reduced graphene oxide nanocomposite for high performance supercapacitor. Solid State Sciences. 154:107586 (2024) https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2024.107586
- [8] Song, K., Wang, R., Sub, H., Liub, M., Hub, L., Liu, C., Liu, W., Lv, X., Xin, Yuntao.: Preparation of V2O3 by a short process of ammonium salt reduction and its electrocatalytic properties investigation. Journal of Environmental Chemical Engineering. 12:112854 (2024). https://doi.org/10.1016/j.jece.2024.112854
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Elektrokimyasal Enerji Depolama ve Dönüşüm, Elektrokimyasal Teknolojiler
Bölüm
Araştırma Makalesi
Erken Görünüm Tarihi
27 Eylül 2024
Yayımlanma Tarihi
30 Eylül 2024
Gönderilme Tarihi
28 Mayıs 2024
Kabul Tarihi
27 Ağustos 2024
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2024 Cilt: 12 Sayı: 3
APA
Yılmaz, M., & Demir, M. (2024). Lignin-bazlı Gözenekli Karbon Üretimi ve Süperkapasitif Özelliklerinin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 12(3), 734-745. https://doi.org/10.29109/gujsc.1491497
AMA
1.Yılmaz M, Demir M. Lignin-bazlı Gözenekli Karbon Üretimi ve Süperkapasitif Özelliklerinin İncelenmesi. GUJS Part C. 2024;12(3):734-745. doi:10.29109/gujsc.1491497
Chicago
Yılmaz, Murat, ve Müslüm Demir. 2024. “Lignin-bazlı Gözenekli Karbon Üretimi ve Süperkapasitif Özelliklerinin İncelenmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 12 (3): 734-45. https://doi.org/10.29109/gujsc.1491497.
EndNote
Yılmaz M, Demir M (01 Eylül 2024) Lignin-bazlı Gözenekli Karbon Üretimi ve Süperkapasitif Özelliklerinin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 12 3 734–745.
IEEE
[1]M. Yılmaz ve M. Demir, “Lignin-bazlı Gözenekli Karbon Üretimi ve Süperkapasitif Özelliklerinin İncelenmesi”, GUJS Part C, c. 12, sy 3, ss. 734–745, Eyl. 2024, doi: 10.29109/gujsc.1491497.
ISNAD
Yılmaz, Murat - Demir, Müslüm. “Lignin-bazlı Gözenekli Karbon Üretimi ve Süperkapasitif Özelliklerinin İncelenmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 12/3 (01 Eylül 2024): 734-745. https://doi.org/10.29109/gujsc.1491497.
JAMA
1.Yılmaz M, Demir M. Lignin-bazlı Gözenekli Karbon Üretimi ve Süperkapasitif Özelliklerinin İncelenmesi. GUJS Part C. 2024;12:734–745.
MLA
Yılmaz, Murat, ve Müslüm Demir. “Lignin-bazlı Gözenekli Karbon Üretimi ve Süperkapasitif Özelliklerinin İncelenmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, c. 12, sy 3, Eylül 2024, ss. 734-45, doi:10.29109/gujsc.1491497.
Vancouver
1.Murat Yılmaz, Müslüm Demir. Lignin-bazlı Gözenekli Karbon Üretimi ve Süperkapasitif Özelliklerinin İncelenmesi. GUJS Part C. 01 Eylül 2024;12(3):734-45. doi:10.29109/gujsc.1491497
