Temel Bilimlerin Tekstil ve Moda Üzerine İzdüşümü: Nanoteknoloji ve Şarj Edilebilir Kumaş Örneği - II. Kısım

Öz

Bu metin, araştırma grubumuzun teknik tekstile olan çoklu-disiplin yaklaşımını, elektriksel olarak doldurulabilir kumaş geliştirme proje örneği üzerinden sunan çalışmanın ikinci kısmıdır. Bahsi geçen proje, grafen nano-yüzey üretimi, kumaşı oluşturan liflerin grafen nano-yüzeyler ile kaplanması ve bunların üzerinde manganez elementinin oksitlerinin büyütülmesi ile uygun bir elektrolit içinde elektrot malzemesi olarak kullanılması fikrine dayalı olarak kurgulanmıştır. Bu metinde, elektrot olarak kullanılacak kumaş örneklerinin dokunması, pil yapısının oluşturulması ve elektro-kimyasal olarak karakterize edilmesi özetlenmiştir. Metin, testler için geliştirilmesi gerekli devre tasarımı, sürücü ve veri kalitesi izleme yazılımı geliştirilmesi ve ölçüm sonuçlarının sunulması ile sonlanmıştır. Grafit için ulaşılan spesifik sığa 800 F/g olarak hesaplanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Süper-kapasitör
• giyilebilir teknoloji
• enerji depolama
• pil

Projection of Sciences onto Textile And Fashion: Nano-Technology And Chargeable Fabric Example - Part II

Öz

 This proceeding is the second part of a previous work, which provides readers with an overview of our multidisciplinary approach to technical textile research. It reviews the recent results of the project aiming at developing super-capacitor fabric structures. The fundamental idea of the project is based on, production of graphene nano-sheets and their application onto fabrics, growing the oxides of manganese on graphene coating and utilization of the final fabric within a suitable electrolyte as electrode material. After sample fabric weaving and battery cell preparation are briefly introduced, cyclic voltammetry and electro-impedance spectroscopy characterization of the fabricated samples are summariazed. Simple test circuit design for the measurements, basic micro-controller firmware development as well as data quality monitoring software application for visualization purposes are also introduced. Finally, the measurement results with over 800 F/g capacitance for graphite are presented.

Anahtar Kelimeler

• Super-capacitor
• wearable technology
• energy storage
• battery

Kaynakça

1. Çobanoğlu Ö., Eryılmaz J., Ataşalan M. F., Kazanç S., (2015), Projection of sciences onto textile and fashion: nano-technology and chargeable fabric example, Tekstil ve Mühendis, 22: 97, 21-30.
2. Chen, S., Zhu, J., Wu, X., Han, Q., Wang, X., (2010) Graphene Oxide-MnO2 nanocomposites for supercapacitors, ACS Nano, 4: 5, 2822-2830.
3. Paulose, R., Mohan, R. and Parihar, V. (2017). Nanostructured nickel oxide and its electrochemical behaviour—A brief review. Nano-Structures & Nano-Objects, 11, 102-111.
4. Mei, J., Liao, T. and Sun, Z. (2018). Two-dimensional metal oxide nanosheets for rechargeable batteries. Journal of Energy Chemistry, 27:1, 117-127.
5. Wang, J., Kang, F., Wei, B., (2015), Engineering of MnO2-based nanocomposites for high-performance supercapacitors, Progress in Materials Science 74 51–124
6. Toupin M., Brousse T., Be´langer D., (2004), Charge Storage Mechanism of MnO2 Electrode Used in Aqueous Electrochemical Capacitor, Chemistry of Materials, 16, 3184-3190.
7. Allen, J. and Faulkner, L. (2000). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. 2nd ed., ISBN: 13 978-0-471-04372-0
8. Huggins, R. (2009). Advanced Batteries., ISBN: 978-0-387-76424-5

9. Processing.org. (2017). Processing.org. [online] Available at: https://processing.org/ [Accessed 25 June 2017].
10. Lukowics, P., Kirstein, T., Tröster, G., (2004), Wearable Systems for Health Care Applications, Schattauer Publishers, Methods Archive, 43:3, 232-238.