Aktif karbon temelli enerji depolama sistemlerinin üretimi ve karakterizasyonu

Bu tez çalışmasında atık biyokütle olarak seçilen çam kozalaklarından kimyasal aktivasyon tekniği ile üretilen aktif karbonların süperkapasitör uygulamalarında elektrot aktif maddesi olarak kullanımı incelenmiştir. Tez kapsamında öncelikli olarak ticari aktif karbon kullanılarak optimizasyon çalışması gerçekleştirilmiş olup belirlenen optimum koşullarda biyokütle temelli aktif karbonlar farklı elektrokimyasal testlere tabi tutulmuştur. CR2032 sistemi için optimum elektrot bileşiminin AC:CB:PVDF % kütlece oranının 80:15:05 olduğu, optimum çalışma potansiyel aralığının 0,7-0,9V arasında olduğu ve optimum elektrot kalınlığının 60 mm olduğu belirlenmiştir. Ticari aktif karbon ve biyokütle temelli aktif karbonlar için hem üç elektrotlu sistem hem de CR2032 sisteminde dönüşümlü voltametri, sabit akım şarj-deşarj ve empedans spektroskopisi teknikleri ile analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar spesifik kapasitans, eş-değer seri direnç, Kolombik verim gibi parametreler üzerinden kıyaslanmıştır. Biyokütle temelli aktif karbonlar 1000 mA/g gibi yüksek bir sabit akım yoğunluğunda bile 43,7 F/g spesifik kapasitans ve 105,8 mV ESR değeri ve %98 Kolombik verim sergilemiştir. Sonuç olarak biyokütle temelli aktif karbonların süperkapasitör uygulamalarında elektrot malzemesi olarak kullanımının uygun olduğu ortaya konmuştur.