Farklı aktivasyon ajanları kullanılarak üretilen aktif karbonların karakterizasyonu ve süperkapasitör uygulamaları

Bu tez çalışmasında elektrik depolama sistemlerinde elektrot olarak kullanılma potansiyeli bulunan aktif karbonlar sentezlenmiş ve elektrokimyasal özellikleri araştırılmıştır. Hazırlanan aktif karbonlar ile üretilen elektrotlar kullanılarak CR2032 kapları içerisinde fabrike edilen süperekapasitörlerin kapasitif performansları ve elektrokimyasal özellikleri incelenmiştir. Bu bağlamda farklı Co(NO3)2 konsantrasyonlarında, farklı karbonizasyon sıcaklıklarında ve farklı aktivasyon araçları kullanılarak aktif karbon örnekleri üretilmiş ve yapıları Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Raman spektroskopisi, X-Işını Fotoelektron Spektroskopi (XPS) ve X-ışını difraktometresi (XRD) ile karakterize edilmiştir. Örneklerin elektrokimyasal performansı üç hücreli elektrot sisteminde dönüşümlü voltametri (CV), sabit akım şarj-deşarj (GCD) ve empedans spektroskopisi (EIS) teknikleri ile incelenmiştir. Yapılan çalışmalarda K2CO3, H3PO4,ZnCl2, H2SO4 ve KOH aktivasyonu ile 800°C'de üretilen aktif karbon örneklerinin yüzey alanları ve 250 mA/g sabit akım yoğunluğunda spesifik kapasitans değerleri sırasıyla 918 m2/g ve 1,4 F/g; 1833 m2/g ve 222,4 F/g; 1597 m2/g ve 149,9 F/g; 691 m2/g ve 8,4 F/g; 1125 m2/g ve 162.2 F/g olarak hesaplanmıştır. En uygun sonucu %10 Co(NO3)2 kullanılarak üretilen karbon köpüğün H3PO4 aktivasyonu ile 800°C'de aktifleştirilmesi ile elde edilen aktif karbon örneğinin verdiği görülmüştür.