Bazı tiyofen ve tiyenotiyofen türevlerinin sentezi, karakterizasyonları ve süperkapasitör uygulamaları

Bu doktora tezinin amacı, tiyenotiyofen, tiyofen-triazin, tiyofen-kinoksalin ve tiyofen-pirol türevi içeren yeni organik molekülleri tasarlamak, sentezlemek ve bunların elektrot malzemesi olarak süperkapasitörlerde kullanım potansiyellerini araştırmaktır. Sentezlenen moleküllerin elektronik özelliklerine ışık tutmak amacıyla deneysel çalışmalara ek olarak hesaplamalı çalışmalar da yapılmıştır. Malzemelerin elektronik özelliklerindeki değişiklikler, moleküllerdeki sübstitüe maddeleri değiştirilerek incelenmiştir. Sentezlenen moleküller, NMR, FTIR ve UV-VIS dahil olmak üzere çeşitli analitik tekniklerle karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca sentezlenen malzemelerin elektrokimyasal performansı süperkapasitörler için elektrot malzemesi olarak değerlendirildi. Tiyenotiyofen ve tek duvarlı karbon nanotüp bazlı hibrit malzeme TT-HB-SWCNT'nin esnek ve bağlayıcısız özelliklere sahip, yüksek verimli asimetrik bir süperkapasitör olarak kullanımı ve tiyofen bazlı triazin (DTTz), kinoksalin (DTQx) ve pirol-fenantren (DTPhPy) moleküllerinden kalem ucu/polianilin üzerine katkı malzemesi olarak yüksek kapasitanslı kompozit elektrod malzemeleri üretimi gerçekleştirilmiştir. Kapasite, enerji yoğunluğu ve çevrim stabilitesi gibi süperkapasitör performans metriklerini ölçmek için döngüsel voltametri, galvanostatik şarj-deşarj ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi dahil olmak üzere kapsamlı elektrokimyasal değerlendirmeler yapılmıştır. Sonuçlar, yük depolama kapasitesi ve ömründe önemli gelişmeler göstermiş olup, bu heterosiklik türevlerin yeni nesil süperkapasitörlerde hibrit elektrotlar için potansiyelini ortaya koymuştur. Bu çalışma, yüksek performanslı enerji depolama uygulamaları için mevcut malzeme araç setini çeşitlendirme yolunda önemli bir adım teşkil etmektedir