Günümüzde enerji talebinin büyük bir kısmı (%87’si) petrol, doğal gaz ve kömür tarafından karşılanmaktadır ve dünyanın enerji talebi gün geçtikçe hızla artmaktadır. Enerji ihtiyacı hızla artarken fosil yakıtlar ise zamanla tükenecek ve bu talebe karşılık veremeyecektir. Ayrıca fosil yakıtların tüketiminin artması da küresel ısınmayı arttırmakta ve dünya için bir tehdit oluşturmaktadır (Sinsel ve ark., 2010). Tüm bunlar enerji tasarrufunu, çevreci ve sürdürülebilir enerji kaynaklarının kullanımını gündeme getirmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen enerjinin yüksek verimde depolanması ise önemli bir çalışma alanı haline gelmektedir (Noori ve ark., 2019). Bu sebeple ilgili kaynaklardan elde edilen enerjinin elektrokimyasal enerji depolama sistemlerinde depolanmaları üzerine yapılan çalışmalar her geçen gün artmaktadır. Bu çalışmada süperkapasitörler için elektrot malzemesi olarak kullanılmak üzere vanadyum katkılı polipirol esaslı iletken polimerler kimyasal yöntem ile sentezlenmiştir. Hazırlanan vanadyum katkılı iletken polimerlerin yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiştir. Bu maddelerin kimyasal yapıları ise kızılötesi spektroskopisi ve EDS yöntemleri kullanılarak aydınlatılmıştır. Polimerik yapıların partikül boyut dağılımları boyut dağılım ölçüm cihazı ile belirlenmiştir. Üretilmiş olan maddelerin termal karakterizasyonları diferansiyel taramalı kalorimetri yöntemi kullanılarak ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Elektrot malzemesine dönüştürülen sistemlerin elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesinde ise dönüşümlü voltametri, elektrokimyasal empedans spektroskopisi ve dönüşümlü şarj-deşarj testleri kullanılmıştır. Bu kapsamda üretilen süperkapasitör elektrot malzemelerinin spesifik kapasitans değeri 20 mF.cm-2 olarak belirlenmiştir.
* Bu çalışma Yıldız Teknik Üniversitesi tarafından FYL-2020-4045 kod numaralı proje ile desteklenmiştir. Ayrıca, Betül OK TÜBİTAK BİDEB’e 2210-C Yurt İçi Öncelikli Alanlar Yüksek Lisans Burs desteği için teşekkürlerini sunar.
Anahtar Kelimeler: Enerji, Enerji Depolama Sistemleri, Süperkapasitörler, İletken Polimerler
|
