Χαρακτηρισμός βιοαπανθρακωμάτων με αναλυτικές τεχνικές για τη χρήση τους ως ηλεκτρόδια σε ηλεκτροχημικούς υπερπυκνωτές
Loading...
Date
2025-07-15
Authors
Κατσουλώτου, Δήμητρα
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Στη σύγχρονη εποχή, η ηλεκτρική ενέργεια διαδραματίζει έναν κεντρικό ρόλο στις οικονομίες, καθώς συνιστά τη βάση για το ενεργειακό μέλλον. Η αποθήκευση αυτής της ενέργειας είναι ζωτικής σημασίας για την αειφόρο ανάπτυξη, με την ανάγκη για αποδοτικά συστήματα αποθήκευσης να είναι επιτακτική. Αυτό ενισχύει την αξία της καινοτομίας σε τεχνολογίες όπως οι υπερπυκνωτές, οι οποίοι προσφέρουν υψηλή αποδοτικότητα και βιώσιμες μορφές ενέργειας. Έτσι, συμβάλλουν όχι μόνο στην οικονομική ανάπτυξη αλλά και στην περιβαλλοντική βιωσιμότητα.
Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στη σύνθεση και χαρακτηρισμό βιοαπανθρακωμάτων παραγόμενων από καλάμι, με στόχο τη χρήση τους ως ηλεκτρόδια σε ηλεκτροχημικούς υπερπυκνωτές. Τα δείγματα παρήχθησαν μέσω δύο σταδίων πυρόλυσης (500 °C ή 700 °C για το πρώτο στάδιο και 700 °C ή 900 °C για το δεύτερο) και υποβλήθηκαν σε ενεργοποίηση με καυστικό κάλιο. Οι φυσικοχημικές αναλύσεις περιλαμβάνουν περίθλαση ακτίνων-Χ, μικροσκοπία σάρωσης και διαπερατότητας, ρόφηση-εκρόφηση Ν2, θερμοσταθμική ανάλυση και φασματοσκοπία Raman. Πραγματοποιήθηκε, επίσης, ηλεκτροχημική αξιολόγηση (κυκλική βολταμετρία, γαλβανοστατικής φόρτιση/αποφόρτιση και φασματοσκοπία ηλεκτροχημικής εμπέδησης).
Συμπερασματικά, απ’ όλα τα δείγματα, το RSA500K1:1700 (πρώτο στάδιο πυρόλυσης 500 οC και δεύτερο στάδιο πυρόλυσης 700 οC) επέδειξε την καλύτερη απόδοση ως ηλεκτρόδιο υπερπυκνωτή. Έτσι, τα αποτελέσματα υποδεικνύουν τη δυνατότητα χρήσης των βιοαπανθρακωμάτων ως βιώσιμων και αποτελεσματικών υλικών για εφαρμογές αποθήκευσης ενέργειας.
Description
Keywords
Βιομάζα, Βιοαπανθρακώματα, Υπερπυκνωτές, Περίθλαση ακτίνων-Χ