Electrochemical Capacitance of Annealed High-Carbon Steel in Aqueous and Non-aqueous Electrolytes

Authors : Abdulcabbar YAVUZ, Kaan KAPLAN

Pages : 2097-2104

Doi:10.21597/jist.597192

View : 18 | Download : 9

Publication Date : 2019-12-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Yüksek karbonlu çelik 400 °C, 600 °C ve 800 °C sıcaklıktaki fırında 30 dakika süreyle ısıl işleme tabi tutuldu. Tavlanmış ve tavlanmamış yüksek karbonlu çeliklerin, farklı tavlama sıcaklıklarına bağlı olarak elektrokimyasal davranışlarını anlamak için sulu (KOH ve Na2S04) ve susuz (Reline adı verilen kolin klorür ve üre bazlı iyonik sıvı) elektrolitler içerisine daldırıldı. Isıl işlem görmüş ve görmemiş yüksek karbonlu çeliklerin alan kapasitansı uygulanan yüksek sıcaklıklara göre hesaplanmıştır. Termal oksidasyondan sonra yüksek karbonlu çeliğin pürüzlülüğü artmıştır. Mevcut yoğunluk ve spesifik kapasitans, KOH elektrolitinde şarj/deşarj edilen yüksek karbon çeliğinin tavlama sıcaklığının artması üzerine artmıştır. 800 °C'de ısıl işlem görmüş çeliğin kapasitansı KOH'daki tavlanmamış çelikten 50 kat daha büyüktü. Na2SO4'te taranan yüksek karbonlu çeliğin alan kapasitansı tavlama sıcaklığı yükseldikçe artmıştır. Yüksek sıcaklıkta tavlanan çeliğin Na2SO4'taki spesifik kapasitansı, KOH ve Reline elektrolitinde olduğundan daha büyüktü. Tavlanmamış ve 400 °C'de tavlanmış yüksek karbonlu çeliklerin Reline iyonik sıvısında elektrokimyasal olarak etkin olmamasına rağmen, 600 °C'de ve 800 °C'de işlenen çeliğin Reline'daki spesifik kapasitansı önemli ölçüde artmıştır. Reline, Na2SO4 ve KOH süper kapasitör elektroliti olarak tavlanmış yüksek karbonlu çeliklerle rahatlıkla kullanılabilir.
Keywords : Isıl işlem, yüksek karbonlu çelik, döngüsel voltmetre, kapasitans