Polianilin, polipirol, PEDOT/nano-CuO Metal Oksit Kompozitlerinin ve Kopolimer Kompozitlerinin Karakterizasyonları ve Süperkapasitör Davranışları

İletken polimerlerin kullanımları son yıllarda süperkapasitör cihaz ve batarya sistemelerinde, enerji depolama sistemlerinde çok hızlı olarak artmaktadır. İletken polimerler, elektronik ve optik özelliklerinin yüksek olması, esneklik kabiliyetleri, kolay işlenebilme, ucuz maliyetleri, aşınmaya karşı gösterdikleri direnç, çevreye karşı dayanıklı olmaları ve uygun sentez edilebilmelerinden dolayı birçok malzemeye göre üstünlükler sağlamışlardır. Bu amaçla hedeflenen polianilin (PANI), polipirol (PPy), poli(3,4-etilendioksitiyofen) (PEDOT) ile CuO nanokompozitler ve bunlardan ANI-co-EDOT ile EDOT-co-Py kopolimerlerinin farklı CuO yüzde kompozisyonlarında (%1, %3, %5) kompozitleri sentezlenmiştir. Elde edilen kompozit filmlerin karakterizasyonları elektrokimyasal yöntemle (Döngülü Voltametri) (DV), Fourier-transform infrared reflektans spektroskopisi (FTIR-ATR), Taramalı elektron mikroskobu-Enerji dağılımlı X-ışınları analizi (SEM-EDX), Elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EES) gibi yöntemlerle gerçekleştirilip süperkapasitif davranışları incelenerek devre analizleri empedans sonuçları ile birlikte araştırıldı. Sonuç olarak, bu projede 3 farklı kompozit film (PANI/CuO, PPy/CuO ve PEDOT/CuO) ile 2 farklı kopolimer kompozit filmin (P(ANI-co-EDOT)/CuO ve P(EDOT-co-Py)/CuO) farklı başlangıç monomer konsantrasyon oranlarında [ANI]0/[EDOT]0= 1/5 veya 1/10 ile [EDOT]0/[Py]0= 1/5 veya 1/10) sistematik olarak redoks davranışları ve elektrokimyasal empedans sonuçları karşılaştırılarak, devre modelleme ile optimum şartlarda yük depolama boşaltma kapasiteleri detaylı olarak incelenmiştir.Recently, new advances in conducting polymers have rapidly been increased in supercapacitor device and battery systems. Conducting polymers have many advantages than many materials due to their highly electronic, optic, and flexible properties, easy machinability, cheap cost, resistance to corrosion, stability, and synthesized by convenient methods. The aim in this project has been electropolymerized polyaniline (PANI), polypyrrole (PPy), and poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) with CuO nanocomposites and copolymers with ANI-co-EDOT, EDOT-co-Py in different CuO percent compositions (%1, %3, %3) were synthesized. Composite film characterizations have been obtained by CV, Fourier-Transform Infrared Attenuated-Reflection spectroscopy (FTIR-ATR), Scanning electron microscopy-Energy dispersive X-ray analysis (SEM-EDX) and Electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Capacitive behaviours of modified electrodes were examined via circuit analysis. As a result, in this project 3 different composite films (PANI/CuO, PPy/CuO and PEDOT/CuO) and 2 different copolymer composite films (P(ANI-co-EDOT)/CuO and P(EDOT-co-Py)/CuO, in different initial monomer concentration ratios [ANI]0/[EDOT]0= 1/5 or 1/10 and [EDOT]0/[Py]0= 1/5 or 1/10 were systematically examined by redox behaviours and results of electrochemical impedance spectroscopy together with equivalent circuit models