Enerji Depolamada Polimer Modifiye Karbon Fiber Mikro Elektrot Geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışma da tiyofen, tiyofen türevi ve tiyofen-tiyofen türevi karışımlarının elektropolimerizasyonu ve karakterizasyonu incelenmiştir. Elde edilen polimer elektrodun lityum bataryalar (piller) için uygunluğu tartışılmıştır. Substrat olarak iletken ve hafif bir malzeme olan karbon fiber mikro elektrot tercih edilmiştir çünkü pillerde özgül enerjinin arttırılma yöntemlerinden biri pil ağırlığının azaltılmasıdır. Elde edilen polimer ve kopolimer filmlerin incelenmesinde öncelikle elektrokimyasal yöntemler kullanılmıştır. Bu yöntemlerden biri döngülü voltameridir. Bu yöntemde amaç karbon fiber mikro elektrot üzerine kaplanmış polimer filmin çözelti ortamındaki redoks davranışını incelemektir. Elektrokarakterizasyon yöntemlerinden bir diğeri ise Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisidir. Empedans değerlerinden kapasitans değerleri hesaplanmıştır. Bataryalarda kullanabilecek bu elektrotların kapasite değerlerinden en uygun olanı yani en yüksek kapasitans değerine sahip olanı tercih edilebilmektedir. Elektrokimyasal karakterizasyon yöntemlerinin yanında spektroskopik ve mikroskopik yöntemlerde de faydalanılmıştır. Spekroskopik yöntem olarak İnfrared Spektroskopi (FTIR-ATR) uygulanmıştır. Polimer filmlerin morfolojisinin incelenmesin de Taramalı Elektron Mikroskop(SEM)’ tan faydalanılmıştır.

In this study, electropolymerization and characterization of thiophene, thiophene derivative and thiophene-thiophene derivative combinations was investigated. And the suitability of these polymers was discusses for battery appications. Carbon fiber micro electrode which is lightewight and conductive was prefered as substrate because the weight decrease in the batteries play an inportant role for the increase of the specific energy. Electrochemical methods was used for the investigation of the polymer and copolymer films. Cyclic Voltammetry is one of the electrochemical methods. In this method, the aim is to characterize of the polymer film redox behaviour in solvent media. Electrochemical Impedance Spectroscopy is another electrocharactherization method. Using the impedance values capacitance values was determined. The electrode which can be used in the batteries can be choosen related the best capacitance value. Beside the electrochemical methods, spectrocopic and microscopic methods was also used for the charactherization. Infrared Spectroscopy (FTIR-ATR) was used for the spectroscopic method. Morphology of the polymer film was investigated by using Scanning Electron Microscopy.