Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi

Uluslararası Yakıtlar Yanma Ve Yangın Dergisi Pub Date : 2023-12-12 DOI:10.52702/fce.1245394

Musa Altinişik, Tülin AVCI HANSU, Murat Akdemi̇r

{"title":"Süper Kapasitör Uygulamaları için Mikrodalga Destekli Biyokütle Tabanlı Elektrot Malzemesi Üretimi","authors":"Musa Altinişik, Tülin AVCI HANSU, Murat Akdemi̇r","doi":"10.52702/fce.1245394","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Süper kapasitörler, yüksek güç yoğunlukları, hızlı şarj/deşarj oranı, güç-enerji farkını kapatma avantajları, uzun çevrim ömürleri, basit çalışma ilkeleri, güvenli çalışmaları ve düşük bakım maliyetleri nedeniyle enerji depolama pazarında ilgi odağı haline gelmiştir. Son zamanlarda, özellikle ucuz, çevre dostu, gelişmiş gözenekli yapıda, yüksek özgül kapasiteli gibi özelliklerinden dolayı biyokütle türevi karbon elektrot malzemeler üzerine yapılan araştırmalar ivme kazanmıştır. Bu çalışmada, KOH aktivasyonu ve karbonizasyon yöntemiyle aktif karbona dönüştürülen Meşe mazısı biyokütlesine çeşitli sürelerde ve farklı güçlerde mikrodalga ısıtma uygulanarak başarılı bir şekilde süperkapasitör elektrotları üretilmiştir. Kimyasal karakterizasyonlar ve elektrokimyasal yöntemler kullnılarak elektrotların özellikleri belirlenmiştir. Mikrodalga uygulanmamış elektrodun kapasitans değeri 1 A/g akım yoğunluğunda 89 F/g iken MAQ-4 elektrodunun kapasitans değeri 283 F/g olarak hesaplanmıştır. Kapasitans değeri-Mikrodalga gücü arasındaki ilişki konveks bir parabol eğri özelliği sergilemiştir. Mikrodalga enerjisinin uygulanma süresi arttıkça elektrotların kapasitans değeri arttmıştır. Mikrodalga gücü arttıkça farklı akım yoğunluklarındaki kapasitans değerleri arasındaki farkı oldukça azaltmıştır. Uygulanan mikrodalga gücü genel olarak elektrotların kararlılığını artırmıştır. Kararlılık testi için yapılan uzun döngülerden MAQ-4 elektrodunun kapasitans değerinde yalnızca %5,62’lik bir azalma görülmüştür. Elde edilen sonuçlar ışığında, üretilen elektrot malzemeleri iyi kapasitans, yüksek enerji, yüksek güç yoğunluğu, düşük maliyet ve çevre dostu olma gibi avantajları sayesinde hem organik atıkların yeniden kullanımında hem de enerji depolama ihtiyacının karşılanmasında gelecek vaat etmektedir.","PeriodicalId":405166,"journal":{"name":"Uluslararası Yakıtlar Yanma Ve Yangın Dergisi","volume":"10 11","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-12-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Uluslararası Yakıtlar Yanma Ve Yangın Dergisi","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.52702/fce.1245394","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Süper kapasitörler, yüksek güç yoğunlukları, hızlı şarj/deşarj oranı, güç-enerji farkını kapatma avantajları, uzun çevrim ömürleri, basit çalışma ilkeleri, güvenli çalışmaları ve düşük bakım maliyetleri nedeniyle enerji depolama pazarında ilgi odağı haline gelmiştir. Son zamanlarda, özellikle ucuz, çevre dostu, gelişmiş gözenekli yapıda, yüksek özgül kapasiteli gibi özelliklerinden dolayı biyokütle türevi karbon elektrot malzemeler üzerine yapılan araştırmalar ivme kazanmıştır. Bu çalışmada, KOH aktivasyonu ve karbonizasyon yöntemiyle aktif karbona dönüştürülen Meşe mazısı biyokütlesine çeşitli sürelerde ve farklı güçlerde mikrodalga ısıtma uygulanarak başarılı bir şekilde süperkapasitör elektrotları üretilmiştir. Kimyasal karakterizasyonlar ve elektrokimyasal yöntemler kullnılarak elektrotların özellikleri belirlenmiştir. Mikrodalga uygulanmamış elektrodun kapasitans değeri 1 A/g akım yoğunluğunda 89 F/g iken MAQ-4 elektrodunun kapasitans değeri 283 F/g olarak hesaplanmıştır. Kapasitans değeri-Mikrodalga gücü arasındaki ilişki konveks bir parabol eğri özelliği sergilemiştir. Mikrodalga enerjisinin uygulanma süresi arttıkça elektrotların kapasitans değeri arttmıştır. Mikrodalga gücü arttıkça farklı akım yoğunluklarındaki kapasitans değerleri arasındaki farkı oldukça azaltmıştır. Uygulanan mikrodalga gücü genel olarak elektrotların kararlılığını artırmıştır. Kararlılık testi için yapılan uzun döngülerden MAQ-4 elektrodunun kapasitans değerinde yalnızca %5,62’lik bir azalma görülmüştür. Elde edilen sonuçlar ışığında, üretilen elektrot malzemeleri iyi kapasitans, yüksek enerji, yüksek güç yoğunluğu, düşük maliyet ve çevre dostu olma gibi avantajları sayesinde hem organik atıkların yeniden kullanımında hem de enerji depolama ihtiyacının karşılanmasında gelecek vaat etmektedir.

查看原文本刊更多论文

微波辅助生产超级电容器应用的生物质电极材料

超级电容器具有功率密度高、充放电速度快、可缩小功率-能量差距、循环寿命长、工作原理简单、操作安全和维护成本低等优点，已成为储能市场的关注焦点。最近，有关生物质衍生碳电极材料的研究势头强劲，特别是由于其廉价、环保、先进的多孔结构和高比容量。在本研究中，通过不同时间和不同功率的微波加热，成功地制造出了通过 KOH 活化和碳化方法转化为活性炭的橡树榛生物质超级电容器电极。利用化学特性和电化学方法确定了电极的特性。在电流密度为 1 A/g 时，未微波电极的电容值为 89 F/g，而 MAQ-4 电极的电容值则为 283 F/g。电容值与微波功率之间的关系呈现出一条凸抛物线曲线。随着微波能量应用时间的增加，电极的电容值也随之增加。随着微波功率的增加，不同电流密度下的电容值之间的差异显著减小。应用的微波功率普遍提高了电极的稳定性。在长周期的稳定性测试中，MAQ-4 电极的电容值仅下降了 5.62%。根据所获得的结果，所生产的电极材料具有良好的电容、高能量、高功率密度、低成本和环境友好等优点，在有机废物的再利用和满足储能需求方面都大有可为。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Uluslararası Yakıtlar Yanma Ve Yangın Dergisi

自引率

0.00%

发文量