Genişletilebilir grafit/hegzagonal bor nitrür esaslı köpük elektrotların yüksek performanslı süperkapasitör uygulamaları için geliştirilmesi ve karakterizasyonu

Bu tez çalışmasında, elektrokimyasal performansı artırılmış ve geniş sıcaklık aralığında daha kararlı davranan süperkapasitör elektrotlarının üretimi hedeflenmiştir. Bunun için köpük formda serbest duran genişletilebilir grafit/h-BN kompozitler sentezlenmiştir. Çalışma, h-BN takviyesinin elektrotların fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki etkilerini incelemektedir. Elektrotların süperkapasitif davranışları, 10-60°C arası sıcaklıklarda yapılan çevrimsel voltametre (CV), galvanostatik şarj/deşarj (GCD) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) teknikleriyle değerlendirilmiştir. Bulgulara göre, köpükleştirici ajan olarak kullanılan polivinilpirolidonun (PVP) parçalanması sonucunda grafitik matrisi pirolik ve piridinik azot ile katkılandırdığı gözlemlenmiştir. h-BN takviyesi ile elektrotların spesifik yüzey alanı, termal iletkenliği ve sıcaklık hassasiyeti geliştirmesine rağmen elektrotların spesifik kapasitansını olumsuz etkilemiştir. Düşük sıcaklıklarda yapılan çevrimsel kararlılık testlerinde, h-BN takviyesinin çevrimsel kapasiteyi olumsuz yönde etkilediği; buna karşın yüksek sıcaklıklarda h-BN'in olumlu etkiler yarattığı gözlemlenmiştir. Son olarak, simetrik bir süperkapasitör cihazı oluşturularak, bu elektrotların gerçek uygulamalarda nasıl performans gösterdiği incelenmiştir.