Sulu organik redoks akış bataryaları için yeni ferrosen psödo-peptit ve kuaterner amonyum yapısındaki katolitlerin geliştirilmesi

Enerji, sürdürülebilir kalkınmanın temelidir ve dünya genelinde enerji ihtiyacı sürekli artarken, bu ihtiyacın büyük bir kısmı fosil yakıtlarla karşılanmaktadır. Fosil yakıtların tükenmesi ve artan karbon ayak izi, yenilenebilir enerji kaynaklarının önemini gözler önüne sermiştir. Ancak, yenilenebilir enerjinin kesintili doğası, verimli enerji depolama teknolojilerine olan ihtiyacı vurgulamaktadır. Bu bağlamda, geçiş metali temelli redoks akış bataryaları (RFB) öne çıkmakta, özellikle vanadyum bazlı RFB'ler yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, vanadyumun yüksek maliyeti ve toksik etkisi, alternatif arayışını zorunlu kılmaktadır. Organik redoks akış bataryaları (ORFB), toksik metal iyonları yerine redoks aktif organik moleküller kullanarak bu soruna çözüm üretmektedir. ORFB'lerin henüz ticari ürüne dönüştürülmüş bir versiyonu olmamakla birlikte, sulu ORFB'ler üzerine yapılan çalışmalar hızla ilerlemektedir. Sulu ORFB'lerde anolit olarak kullanılan birçok başarılı malzemeye karşın, katolit olarak ferrosen, TEMPO, benzokinon ve radyalen dianyonları gibi sınırlı sayıda molekül mevcuttur. Ferrosen türevleri modifikasyona açık yapıları sayesinde umut vermekle beraber ferrosen türevlerinin suda düşük çözünürlükleri ve demirin suya afinitesi nedeniyle zamanla gerçekleşen bozunma, bu alandaki en büyük zorluklardır. Bu tez kapsamında, sulu ORFB'lerde katolit olarak kullanılabilecek yeni, suda çözünür, psödo-peptit ve kuaterner amonyum tuzu yapısındaki 1,4-disübstitüe-1,2,3-triazol ferrosen tuzlarının tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.