Polipirol/grafen, pedot/grafen nanokompozitlerinin sentezi, karakterizasyonu ve süperkapasitör cihaz uygulamaları
The synthesis of polypyrrole/graphene, pedot/graphene nanocomposites, characterization and supercapacitor devi̇ce applications
Yazar: SİNAN ÇALIŞKAN
Danışman: PROF. DR. MURAT ATEŞ
Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Elektrik enerji sistemleri = Electrical energy systems ; İletken kopolimerler = Conducting copolymers

Özet:
Hedeflenen 2 farklı monomerin 3,4-Etilendioksitiyofen (EDOT) ve pirol (Py) Ag nanopartikül katkılı olarak indirgenmiş grafen oksit (rGO) ile nanokompozitleri gerçekleştirilmiştir. Nanokompozit film karakterizasyonları döngülü voltametri (DV), Fourier-transform infrared attenuated transmitans reflektans spektroskopisi (FTIR-ATR), Taramalı elektron mikroskobu-Enerji dağılımlı X-ışınları analizi (SEM-EDX), Elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EES) gibi yöntemlerle gerçekleştirildi. Devre analizi (R(QR)) ile teorik ve deneysel verilerek çakıştırılarak sonuçlar desteklendi. 2 elektrot sistemli süperkapasitör cihazlar farklı başlangıç monomer konsantrasyon oranlarında pelet filmler hazırlanarak elektrot aktif malzeme olarak kullanıldı. rGO/Ag/PPy nanokompoziti için DV analiz sonuçlarına gore en yüksek spesifik kapasitans Csp= 1085.22 Fg-1, rGO/Ag/PEDOT nanokompoziti için DV analiz sonuçlarına göre en yüksek spesifik kapasitans Csp= 612.69  Fg-1 elde edilmiştir. Ayrıca galvanostatik yükleme/boşalma grafikleri ve elektrokimyasal empedans sonuçları ile spesifik kapasitans, enerji, güç yoğunluğu hesaplanmıştır. Ragon grafikler ile süperkapasitör cihaz performansları karşılaştırılmıştır. Ayrıca DV tekniği ile 1 M H2SO4 çözelti ortamında 1000 çevrimsel döngü ile stabilite testleri yapılarak, cihaz performasları incelenmiştir.

Abstract:
The aim in this thesis has been used two different monomers,                                           3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) and pyrrole (Py) reinforced by Ag nanoparticle and reduced graphene oxide (rGO) as a ternary nanocomposite materials. Nanocomposite film characterizations have been obtained by cyclic voltammetry (CV), Fourier-transform infrared attenuated-reflection spectroscopy (FTIR-ATR), scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray analysis (SEM-EDX) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The obtained theoretical and experimental data were fitted to equivalent circuit model of (R(QR)) and supported to results. Two electrode system supercapacitor devices were made in different initial monomer concentration ratios of electrode active materials, prepared by pellet form. As a result of DV analysis results, the highest specific capacitances were obtained as Csp= 1085.22 Fg-1 for rGO/Ag/PPy nanocomposite and Csp= 612.69 Fg-1 for rGO/Ag/PEDOT nanocomposite. In addition, specific capacitance, energy and power density results were calculated by galvanostatic charge/discharge and electrochemical impedance spectroscopy results. Supercapacitor device performances were tested by stability measurements by CV method in    1 M H2SO4 solution.