In this study, a manganese dioxide (MnO2/polyaniline (PANI)/ single-walled carbon nanotube (SWCNT) nanocomposite electrode was prepared for pseudo-supercapacitors. To reduce the internal resistance of the electrode, increase the capacitance stability, and reduce the cost of single-walled carbon nanotubes, SWCNT was subjected to two-step acid etching. The purity of SWCNT was improved from ~95% to 99.98%. In addition, SWCNT was functionalized by this process. Thus, a nanocomposite was formed by coating PANI around SWCNT. MnO2/PANI/SWCNT were synthesized using the hydrothermal method. Morphological, chemical and thermal analyses of the synthesized nanocomposite structure were carried out. In addition, X-ray diffraction (XRD) was used to determine the crystal structure. Electrochemical analyses were performed using a three-electrode system in a 1 M KOH electrolyte solution. Cyclic voltammetry (CV) and galvanostatic charge-discharge (GCD) measurements were performed. The capacitance of the nanocomposite electrode at 400 cycles was
314 mF/cm2, and the capacitance retention stability was calculated at 73.24%. The results showed that the capacitance stability was high, and the supercapacitor was sensitive to redox reactions.
FOA-2021-681 ve TÜBİTAK 1002-B 122M934
Bu makale çalışmasında psedo-süperkapasitörler için mangan dioksit (MnO2)/ polianilin (PANI)/ tek duvarlı karbon nanotüp (SWCNT) nanokompozit elektrot hazırlanmıştır. Elektrotun iç direcini azaltmak, kapasitans stabilitesini arttırmak ve tek duvarlı karbon nanotüp maliyetini azaltmak için SWCNT iki aşamalı asitle aşındırma çalışması yapılmıştır. SWCNT ~%95 saflıktan %99,98 saflığa ulaştırılmıştır. Ayrıca bu işlemle SWCNT fonksiyonelleştirilmiştir. Böylece SWCNT çevresine PANI kaplanarak nanokompozit oluşturulmuştur. Hidrotermal yöntem ile MnO2/PANI/SWCNT sentezlenmiştir. Sentezlenen nanokompozit yapının morfojik, kimyasal ve termal analizleri gerçekleştirilmiştir. Bununla birlikte kristal yapı tayini için X ışını difraksiyometresi (XRD) kullanılmıştır. Elektrokimyasal analizler üçlü elektrot sistemiyle 1 M KOH elektrolit çözeltisinde yapılmıştır. Döngüsel voltametri (CV), galvanostatik şarj-deşarj (GCD) ölçümleri alınmıştır. Nanokompozit elektrodun 400 döngüde kapasitansı 314 mF/cm2 olarak bulunmuş kapasite tutma kararlılığı ise %73,24 olarak hesaplanmıştır. Yapılan çalışma sonucunda kapasitans kararlılığının yüksek olduğu ve süperkapasitörün redoks tepkimelerine duyarlı olduğu gözlemlenmiştir.
Bursa Uludağ Üniversitesi ve TÜBİTAK
FOA-2021-681 ve TÜBİTAK 1002-B 122M934
Bu makale çalışmasında Bursa Uludağ Üniversitesi BAP Birimi FOA-2021-681 proje koduyla ve TÜBİTAK 1002-B 122M934 proje koduyla desteklenmiştir. Ayrıca yazarlardan Çağatay ÖZADA, YÖK 100/2000 Doktora burs ve TÜBİTAK 2211/C Doktora burs programları tarafından desteklenmektedir. Yazarlardan Merve ÜNAL YÖK 100/2000 doktora burs programı tarafından desteklenmiştir.
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Enerji Sistemleri Mühendisliği (Diğer), Polimer Bilimi ve Teknolojileri, Kompozit ve Hibrit Malzemeler |
Bölüm | Araştırma Makaleleri |
Yazarlar | |
Proje Numarası | FOA-2021-681 ve TÜBİTAK 1002-B 122M934 |
Erken Görünüm Tarihi | 2 Aralık 2023 |
Yayımlanma Tarihi | 27 Aralık 2023 |
Gönderilme Tarihi | 1 Mayıs 2023 |
Kabul Tarihi | 25 Eylül 2023 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2023 Cilt: 28 Sayı: 3 |
DUYURU:
30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir). Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.
Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr