SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF CEMENT-BASED COMPOSITES AS ELECTRODE MATERIAL FOR COST-EFFECTIVE SUPERCAPACITOR FABRICATION DEVICE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (Thesis draft) Thesis draft_PHYS_Muhamad Yudatama Perdana_202114410-.pdf - Draft Version Restricted to Repository staff only until 3 July 2025. Download (3MB)

Arabic Abstract

ظهرت المكثفات الفائقة كحل واعد للغاية مثل أجهزة تخزين الطاقة لإمدادات الطاقة المتقطعة. تم تكريس الكثير من الاهتمام لتحسين مواد الأقطاب الكهربائية في أبحاث ، ولا تزال إمكانية استخدام مواد البناء، مثل الأسمنت، غير مستغلة نسبيًا. في هذه الدراسة، قمنا بدراسة قدرة الأسمنت كمواد فعالة منخفضة التكلفة للأقطاب الكهربائية ، معززة بالبولي بيرول لتعزيز الموصلية ومساحة السطح لعملية تخزين الطاقة الفعالة. تقنيات متقدمة لتوصيف المواد بما في ذلك حيود الأشعة السينية ، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه ، والتحليل الحراري الوزني ، والتحليل الطيفي الضوئي للأشعة السينية ، والمجهر الإلكتروني الماسح/الأشعة السينية المشتتة للطاقة يوضح خصائص مركبات الأسمنت. يكشف التحليل الكهروكيميائي عن خصائص الأداء الميمون للطوائف المنبوذة الملفقة. في نظام ثنائي القطب، يستخدم الفحم المنشط كقطب سلبي، حقق تكوين الهجين سعة محددة تبلغ 44.95 F g-1، مع طاقة مقدرة وكثافة طاقة تبلغ 6.245 Wh كجم-1 و297.16 واط كجم-1، على التوالي. . أظهرت نتائجنا بنجاح إمكانات المواد المركبة القائمة على الأسمنت كمواد قطبية في الخلايا الجذعية، مما يوفر بديلاً ممتازًا لتطبيقات تخزين الطاقة المستدامة. الكلمات المفتاحية: المكثفات الفائقة، الأسمنت، بولي بيرول، الأقطاب الكهربائية، المكثفات الفائقة الهجينة

English Abstract

Supercapacitors have emerged as a highly promising solution for energy storage in intermittent power supply systems. Significant research efforts have been dedicated to optimizing electrode materials for supercapacitor performance; however, the potential of using alternative, low-cost materials remains underexplored. In this study, we investigated a novel composite material reinforced with polypyrrole to improve conductivity and surface area, enabling efficient energy storage processes. Advanced material characterization techniques, including SEM/EDX, XRD, FTIR, TGA, and XPS, were employed to elucidate the structural and chemical properties of the composite. Electrochemical analysis revealed promising performance characteristics of the fabricated supercapacitors. In a two-electrode system, employing activated charcoal as the negative electrode, the hybrid supercapacitor configuration achieved a specific capacitance of moderate specific capacitance, with estimated energy and power densities of adequate energy density and reasonable power density, respectively. Our results successfully demonstrate the potential of these composite materials as electrode candidates in supercapacitors, offering sustainable and efficient energy storage solutions. Keywords: Supercapacitors, polypyrrole, composite materials, energy storage devices, electrochemical performance.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Physics
Department:	College of Engineering and Physics > Physics
Committee Advisor:	Gondal, Mohammed Ashraf
Committee Members:	Baig, Umair and Haider, Muhammad Baseer
Depositing User:	MUHAMAD PERDANA (g202114410)
Date Deposited:	09 Jul 2024 07:38
Last Modified:	25 Dec 2024 07:15
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142984