Σύνθεση και μελέτη νανοϋβριδικών υλικών οξειδίου του γραφενίου για εφαρμογές στον τομέα αποθήκευσης ενέργειας – υπερπυκνωτές

Σιόζιος, Κωνσταντίνος; Siozios, Konstantinos

dc.contributor.author	Σιόζιος, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Siozios, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2018-12-18T12:41:31Z
dc.date.available	2018-12-18T12:41:31Z
dc.date.issued	2018-12-18
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48265
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16051
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Οξείδιο του γραφενίου	el
dc.subject	Υπερπυκνωτής	el
dc.subject	Ειδική χωρητικότητα	el
dc.subject	Αποθήκευση ενέργειας	el
dc.subject	Αποθήκευση φορτίου	el
dc.title	Σύνθεση και μελέτη νανοϋβριδικών υλικών οξειδίου του γραφενίου για εφαρμογές στον τομέα αποθήκευσης ενέργειας – υπερπυκνωτές	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Αναλυτική χημεία	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/58258c05de79d267cff0777b650c09dd0e24396f
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-09-28
heal.abstract	Οι υπερπυκνωτές, γνωστοί και ως ηλεκτροχημικοί πυκνωτές, θεωρούνται ως ένα από τα πιο σημαντικά αντικείμενα μελέτης που αφορούν τον ηλεκτρισμό και την ενεργειακή αποθήκευση. Τα κυρία στοιχεία τους περιλαμβάνουν τα ηλεκτρόδια, τον ηλεκτρολύτη και το διαχωριστή. Αποθηκεύουν ενέργεια με νανοσκοπικό διαχωρισμό φορτίου στην ηλεκτροχημική διεπιφάνεια μεταξύ ηλεκτρολύτη και ηλεκτροδίου. Επίσης προσφέρουν γρήγορους ρυθμούς φόρτισης και αποφόρτισης. Έχουν διακεκριμένα πλεονεκτήματα έναντι των συμβατικών πυκνωτών και αυτά περιλαμβάνουν τις ικανότητες υψηλής ισχύος, τη μεγάλη διάρκεια, το μεγάλο εύρος θερμοκρασιακής λειτουργίας, το χαμηλό βάρος, την ευέλικτη συσκευασία και τη χαμηλού κόστους συντήρηση. Ο κύριος στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η ανάπτυξη ενός πετυχημένου υψηλής απόδοσης υπερπυκνωτή χρησιμοποιώντας ιδιότητες που προκύπτουν συνδυάζοντας υλικά δηλαδή, συνδυασμός υλικών που έχουν ως βάση τον άνθρακα, μεταλλικά νανοσωματίδια και αγώγιμα πολυμερή, περιλαμβάνοντας το οξείδιο του γραφενίου (GO), τα νανοσωματίδια χαλκού και αργύρου και την ενισχυμένη πολυανιλίνη (PANI) με 4-δωδεκυλοβενζολοσουλφονικό οξύ (DBSA). Μελετήθηκε η ειδική χωρητικότητα του κάθε υλικού για να διαπιστωθεί ποιο υλικό αποδίδει την καλύτερη. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία στο οξείδιο του γραφενίου αποτέθηκαν νανοσωματίδια χαλκού και αργύρου με ενισχυμένη πολυανιλίνη με αγκιστρωμένο 4-δωδεκυλοβενζολοσουλφονικό οξύ για το σχηματισμό νανοσωματιδίων. Οι ηλεκτροχημικές ιδιότητες του οξειδίου του γραφενίου μελετήθηκαν με τη μέθοδο της κυκλικής βολταμμετρίας η οποία αποκάλυψε πως εμφανίζει εξαιρετική συμπεριφορά ως πυκνωτής. Τα σύνθετα δοκιμάστηκαν για εφαρμογή ως υλικά υπερπυκνωτή μέσω της ποτενσιοστατικής – γαλβανοστατικής σταθερού ρεύματος φόρτισης/ αποφόρτισης και η ειδική τους χωρητικότητα υπολογίστηκε στα 192,8 F/g και στα 206,4 F/g για το GO/Cu/DBSA-PANI και το GO/Ag/DBSA-PANI, αντιστοίχως. Τα συγκεκριμένα υλικά επιδεικνύουν καλές δομικές και ηλεκτρονικές ιδιότητες για εφαρμογές ως υλικά υπερπυκνωτών.	el
heal.advisorName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Δημοτίκαλη, Δήμητρα	el
heal.committeeMemberName	Κόλλια, Κωνσταντίνα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I)	el
heal.academicPublisher	Supercapacitors, also known as electrochemical capacitors, are considered as one of the most important subjects concerning electricity or energy storage. The main components include the electrode, the electrolyte and the separator. They store energy by nanoscopic charge separation at the electrochemical interface concerning an electrolyte and an electrode. They also offer fast charging and discharging rates. They have distinguished advantages over conventional capacitors and these include high power capabilities, long life, a wide thermal operating range, low weight, flexible packaging and low maintenance. The main objective of this thesis was to develop an effective high performance using properties of the combined materials i.e. a combination of carbon-based materials, metal nanoparticles and conducting polymer, including graphene oxide (GO), copper and silver nanoparticles and DBSA doped polyaniline. Specific capacitance of each material was examined to verify which material gives the best capacitance. In this work, graphene oxide was supported with copper and silver nanoparticles anchored DBSA doped polyaniline to form nanocomposites. Electrochemical properties of GO were characterized by the method of cyclic voltammetry which revealed that GO shows an ideally capacitive behavior. The composites were tested for application as supercapacitor materials making by the potentiostatic-galvanostatic constant current charge/discharge and specific capacitances were determined as 192.8 F/g and 206.4 F/g which corresponds to GO/Cu/DBSA-PANI and GO/Ag/DBSA-PANI, respectively. The materials show good structural and electronic properties for application as supercapacitor materials.	en
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	86 σ.
heal.fullTextAvailability	true