SYNERGIZING OPTIMIZED ELECTRODE ELECTROLYTE INTERFACE FOR HIGH ENERGY DENSITY SUPERCAPACITORS APPLICATION. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (MS Thesis Report) MS_Thesis_Updated.pdf - Other Restricted to Repository staff only until 28 May 2025. Download (6MB)

Arabic Abstract

حالياً، تلعب الوقود الأحفوري دوراً سائداً في إنتاج الطاقة العالمي، حيث تسهم بأكثر من 80٪ من إنتاج الطاقة العالمي. ومع ذلك، فإن استخدامها مرتبط بعواقب بيئية هامة، لا سيما انبعاث الغازات الضارة من الغازات الدفيئة. للتعامل مع الاحتياجات المتزايدة للطاقة ومواجهة التحديات المرتبطة بتغير المناخ، هناك طلب متزايد على مصادر الطاقة المتجددة. تأمين مواد فعّالة من حيث التكلفة والمناسبة يعتبر شرطاً حاسماً ومهماً في تطوير السوبركاباستورز. في هذا السياق، ينبع الكربون المستمد من الكتلة الحيوية من خلال عمليات التجفيف والتنشيط الكيميائي كمادة كهربية ممتازة ملائمة للسوبركاباستورز. بالإضافة إلى ذلك، فإن الكتل البوليمرية للجيل تتمتع بقدرة أيونية متفوقة وقوة ميكانيكية قوية ونطاق جهد متوسع ضرورية لتطوير سوبركاباستورز عالية الأداء. تركز هذه البحث على تطوير سوبركاباستورز عالية الأداء من خلال الاستفادة من موارد وفيرة مثل كتلة حجر التمر، لإنتاج أجهزة تخزين الطاقة الكهروكيميائية بتكلفة أقل وصديقة للبيئة. بالإضافة إلى ذلك، لا تساعد البحوث فقط في إدارة النفايات، بل تعمل أيضًا كمنصة اقتصادية لتقنيات إنتاج الطاقة المستدامة. في الختام، يقدم البحث نهجاً واعداً لتطوير مواد مستدامة وصديقة للبيئة لتطبيقات تخزين الطاقة. إن استخدام نفايات حجر التمر كمادة سابقة لأقطاب الكربون المنشطة يمثل فرصة لتخزين الطاقة بتكلفة فعّالة ومستدامة. بشكل عام، تحمل نتائج هذا البحث آثارا هامة على تصميم وتصنيع سوبركاباستورز عالية الأداء وفعّالة من حيث التكلفة في المستقبل.

English Abstract

Currently, fossil fuels play a dominant role in global energy production, accounting for over 80% of the world's energy output. However, their use is associated with significant environmental consequences, notably the emission of harmful greenhouse gases. To address the escalating energy needs and combat the challenges associated with climate change, there is an increasing demand for renewable energy sources. Securing cost-effective and appropriate material stands as a critical and formidable prerequisite in the development of supercapacitors. In this context, carbon derived from biomass through the processes of pyrolysis and chemical activation emerges as an excellent electrode material suitable for supercapacitors. Additionally, gel polymer electrolytes with superior ionic conductivity, robust mechanical strength and expanded voltage window are necessary for the development of high performance supercapacitors. This research focusses on the development of high performance supercapacitors by capitalizing on abundant resources such as date stone biomass, to produce a cheaper and environmentally benign electrochemical energy storage devices. In addition, the research do not only aid in waste management, but also serve as an economical platform for sustainable energy production technologies. Conclusively, the research presents a promising approach for the development of sustainable and eco-benign materials for energy storage applications. The use of date stone waste as a precursor material for activated carbon electrodes presents an opportunity for cost-effective and sustainable energy storage. Overall, the findings of this research have important implications for the future design and fabrication of high-performance and cost-effective supercapacitors.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemistry Chemical Engineering Physics
Department:	College of Chemicals and Materials > Materials Science and Engineering
Committee Advisor:	Al zhahrani, Atif
Committee Co-Advisor:	Aziz, M D
Committee Members:	Baroud, Turki and Drmosh, Qasem and Faisal, Abdulrahman
Depositing User:	Mr. ABUBAKAR DAHIRU
Date Deposited:	29 May 2024 06:37
Last Modified:	29 May 2024 06:37
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142894