Sulu Organik Redoks Akış Bataryalarına Yönelik Yeni Suda Çözünür Ferrosen Katolitlerin Tasarımı, Sentezi, Kimyasal ve Elektrokimyasal Karakterizasyonu
Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje, 2024 - 2025
- Proje Türü: Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje
- Başlama Tarihi: Mayıs 2024
- Bitiş Tarihi: Ağustos 2025
Proje Özeti
Enerji, sürdürülebilir kalkınmanın temelidir ve dünya genelinde enerji
ihtiyacı sürekli artarken, bu ihtiyacın büyük bir kısmı fosil yakıtlarla
karşılanmaktadır. Fosil yakıtların tükenmesi ve artan karbon ayak izi,
yenilenebilir enerji kaynaklarının önemini artırmaktadır. Ancak, yenilenebilir
enerjinin dalgalı doğası, enerji depolama teknolojilerine olan ihtiyacı
doğurmuştur. Bu bağlamda, geçiş metali temelli redoks akış bataryaları (RFB)
öne çıkmakta, özellikle vanadyum bazlı RFB’ler yaygın olarak kullanılmaktadır.
Ancak, vanadyumun yüksek maliyeti ve toksik etkisi, alternatifler arayışını
zorunlu kılmaktadır.
Organik redoks akış bataryaları (ORFB), toksik metal iyonları yerine
redoks aktif organik moleküller kullanarak bu sorunu çözmeyi vaat etmektedir.
ORFB’lerin henüz ticari ürüne dönüştürülmüş bir versiyonu olmamakla birlikte,
sulu ORFB’ler üzerine yapılan çalışmalar hızla ilerlemektedir. Sulu ORFB’lerde
anolit olarak kullanılan başarılı malzemelere karşın, katolit olarak sadece
birkaç molekül (ferrosen, TEMPO, benzokinon, radyalen dianyonları) mevcuttur.
Özellikle ferrosen türevlerinin suda düşük çözünürlükleri ve demir elementinin
suya duyduğu ilgi nedeniyle zamanla bozulmaları, bu alandaki en büyük
zorluklardandır.
Proje kapsamında, sulu ORFB’lerde katolit olarak kullanılabilecek yeni, suda çözünür, pseudo-peptit yapısındaki 1,4-disübstitüe-1,2,3-triazol ferrosen tuzlarının tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.
Bu yeni moleküllerin elektrokimyasal özellikleri incelenmiştir ve sulu
ORFB’lerdeki potansiyelleri belirlenmiştir.