Pillerin Erken Şarj ve Deşarjı İçin Süper Kapasitörlerde Elektrot Modifikasyonu

Elektrik enerjisi günümüz insan yaşamının vazgeçilmezlerinden olmuştur. Gelişen teknolojiyle elektrik enerjisine olan ihtiyaç artarken fosil yakıtlar azalarak tükenme noktasına yaklaşmaktadır. Bu sebeple yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynaklarına ilgi her geçen gün artmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının elde edildiği alanların tüketim merkezlerine uzak olması, düzensiz oluşu ve hava tahminlerindeki hatalar nedeniyle, enerji depolama sistemlerinin önemi her geçen gün artmaktadır.

Elektriksel enerji depolama sistemleri, sistem dalgalanmalarını düzelterek verimi artırmada, çevre dostu sistem teknolojilerinde ve elektrikli araçlarda kullanılmaktadır. Bu sistemler kapasitör ve süper (Ultra) kapasitörlerdir. Ultra kapasitör de denilen süper kapasitörler büyük kapasite değerine sahip kondansatörlerdir ve günümüz yeni kullanılmaya başlanan bir enerji depolama alanı haline gelmiştir.

Bu çalışmadaki amaçlarımız, farklı değişkenlerle elde ettiğimiz malzemelerin kalsinasyon sıcaklığı ve azot oranlarını değiştirerek kapasitans performansına olan etkilerini tespit etmek ve çalışmada elektrokimyasal analizlerde kullanılacak olan karbon nanatüp ve tüplerinin bileşimini gerçekleştirmektir. Süper kapasitörler dünyada henüz yeni gelişen bir konudur. Potansiyelinden yola çıkarak ilerleyen zamanda bu konuya ilginin gittikçe artacağını söyleyebiliriz.

Bu araştırmada kullanılan elektrot modifikasyon malzemeleri için doğrudan kalsinasyon metodu kullanılmıştır. İzlediğimiz metot ekosistem dostu, hızlı ve kolaydır.

Piyasada pek çok elektrot modifikasyon materyali olsa da bunlar maliyetli ve çevre için tehlike arz eder. Bu yüzden bu projede karbon kuantum noktalarına ve karbon nano fiberleriyle doğrudan karbonizasyon gerçekleştiren sodyum alijinat ve amonyum sülfit tozunu kalsinasyon metodunu uygulanmıştır. Belirli yüzey alanı artışında, belirli kapasitans değerinde artış görülecek ve bu şeklide materyalin kapasitansı teorik kapasitans değerine daha da yaklaşacaktır. Bu sayede, çözeltide çok cidarlı karbon nanotüp dağılmasından kaynaklı çözeltide eşit olmayan yayılma problemi büyük ölçüde düzeltilmiştir.