Nitrik asit ile modifiye edilmiş biyokütle temelli aktif karbonun süperkapasitör performansının incelenmesi

Özet

Bu çalışmada çay fabrikası atığından H3PO4 aktivasyonu ile aktif karbon üretilmiş, üretilen örneklere farklı derişimlerde (v/v, % 3,33, % 10, % 20 ve % 40) HNO3 kullanılarak asidik yüzey modifikasyonu işlemi uygulanmıştır. Örneklerin süperkapasitör elektrot malzemesi olarak kullanılabilirliği, sulu asidik elektrolit (1 M H2SO4) ortamında test edilmiştir. İşlem görmemiş ve modifiye aktif karbon örneklerinin yüzey karakterizayonu çeşitli kimyasal ve fiziksel yöntemlerle gerçekleştirilmiş, yüzey oksijenli grupların tipi ve miktarının elektrokimyasal performans üzerine etkisi araştırılmıştır. Sonuç olarak, modifikasyonda kullanılan asit derişiminin aktif karbonun yüzey alanı ve gözenekliliğini önemli oranda etkilediği belirlenmiştir. Asit derişimi % 3,33’ün üzerine çıktığında yüzey alanında büyük düşüş gözlenmiştir. Asit derişiminin artmasıyla yüzeydeki oksijenli grupların derişiminde artış gözlenirken, fonksiyonel grup tipi farklılık göstermektedir. % 3,33 HNO3 ile modifiye edilen örnekten hazırlanan elektrot, işlem görmemiş aktif karbondan hazırlanan elektrota göre daha iyi performans sergilemiş, asit derişimi arttıkça elektrot performansında elektrot iç direncindeki artışa bağlı olarak önemli ölçüde düşüş gözlenmiştir.