Süperkapasitörler için özgün fitalosiyanin elektrotların üretimi ve karekterizasyonu

Abstract

Süperkapasitörler, yüksek güç yoğunluğu, hızlı şarj-deşarj süresi, uzun döngü ömrüne sahiptirler. Literatürde, enerji depolama aygıtı üretiminde Fitalosiyanin içerikli elektrotlar kullanıldığında, Fitalosiyanin iyon çekimini artırdığı için spesifik kapasitansta ve enerji yoğunluğunda artışlar gözlenmiştir. Literatürde son 5 yıldır, GO-CoPc kullanılarak organik güneş hücresi, sensör ve batarya üretilen deneysel araştırmalar ve teorik araştırmalar mevcuttur. GO-CoPc kompozitin yük transferinin yüksek olduğu bu araştırmalarda gösterilmiş olmasına rağmen GO-CoPc kompozit kullanılarak süperkapasitör üretilen herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu tez kapsamında, GOCoPc kompozit kullanılarak elektrot üretilmesi ve süperkapasitörlerde kullanımına yönelik GO-CoPc kompozit filmin elektrokimyasal performansının araştırılması literatürde bir ilktir, bu açıdan tez özgün niteliğe sahiptir. Bu tezde GO-CoPc nanokompozit, başka malzemelerle son 1-2 yıldır yapılan kompozit hazırlama araştırmalarında iletkenliğin artmasını sağlayan yenilikçi bir metod olan dondurularak kurutma metoduyla hazırlanmıştır. GO-CoPc nanokompozitin dondurularak kurutma metoduyla hazırlanması literatürde bir ilktir, bu açıdan da tez özgün niteliğe sahiptir. GOCoPc nanokompozit elektrotun, GO ve CoPc elektrotlara kıyasla daha yüksek redoks aktivitesine sahip olduğu için daha yüksek spesifik kapasitans gösterdiği sonucuna ulaşılmıştır. GO-CoPc nanokompozit elektrot için elde edilen en yüksek spesifik kapasitansı 325 Fg-1 elde edilmiştir.

Supercapacitors have high power density, fast charge-discharge time, long cycle life. In the literature, when phthalocyanin-containing electrodes are used in the production of energy storage devices, phthalocyanine increases the ionic capacity and increases in specific capacitance and energy density. In the literature, there are experimental and theoretical researches on organic solar cells, sensors and batteries using GO-CoPc for the last 5 years. Although the GO-CoPc composite has been shown to be of high charge transfer, there is no study to produce supercapacitors using GO-CoPc composite. In this thesis, the electrochemical performance of GO-CoPc composite film for the fabrication of electrodes using GO-CoPc composite and its use in supercapacitors is the first in the literature. In this thesis, GO-CoPc nanocomposite was prepared by hydrothermal freezedrying method which is an innovative method for increasing the conductivity in the composite preparation studies which have been made for the last 1-2 years with other materials. The preparation of GO-CoPc nanocomposite by hydrothermal freeze-drying method is the first in the literature, and in this respect, this is the second novelty of the thesis. It has been concluded that the GO-CoPc nanocomposite electrode has higher specific capacitance as it has higher redox activity than GO and CoPc electrodes. The highest specific capacitance obtained for the GO-CoPc nanocomposite electrode was obtained 325 Fg-1.