Finding new energy sources and efficient ways for energy storage is one of the primary goals in both scientific and industrial research. To achieve this purpose, studies are concentrated on optimizing the characteristics of energy storage devices such as batteries, fuel cells and supercapacitors. Activated carbon (AC), beside its versatile application areas including wastewater and gas treatment, is used as electrodes in electrical double layer capacitors and as cathode in metal air batteries due to its high conductivity and high specific surface area (up to 3000 m2/g). In this thesis, AC is derived from biomass like pine cone, and its structural and electrochemical properties were characterized as an electrode material in supercapacitors.The porosity and conductivity of AC have a great influence on the electrochemical properties when used in EDLC applications; therefore, the production conditions of AC were arranged accordingly. As a result, surface area range of 1300 to 2700 m2/g was achieved. Furthermore, it is seen that electrical conductivity of AC is dependent on activation temperature with a 5 orders of magnitude greater value for high temperature treated ones. This dependence is linked to surface functional groups and structural order of the AC's and they are characterized by FTIR and Raman spectroscopies. After the production and characterization of AC's with various properties, they were used in the EDLC fabrication with two binders and two electrolytes. The effect of binders and electrolytes were investigated in EDLC performance; PSBR100 binder is found to be suitable for high power applications, whereas LA 132 binder is appropriate for high energy devices. The performance of TEA BF4 salt in acetonitrile was superior to TBA PF6 in acetonitrile. As a result, maximum power density of 72 kW/kg and energy density of 28 Wh/kg were achieved in EDLC's fabricated.

Yeni enerji kaynakları ve enerji depolama için etkili yöntemler bulmak bilimsel ve sanayiye yönelik araştırmaların temel amaçlarından biridir.Bu amaca ulaşmak için, çalışmalar, bataryalar, yakıt hücreleri ve süperkapasitörlerin özelliklerini optimize etmeye odaklanmıştır. Aktif Karbon (AC), atık su ve gaz arıtma gibi çeşitli uygulama alanlarının yanında, yüksek iletkenlik ve spesifik yüzey alanından dolayı (3000 m2/g a kadar), elektriksel çift tabaka kapasitörlerin elektrotları ve metal hava bataryalarının katodu olarak kullanılır. Bu çalışmanın amacı fıstık çamı kozalağı gibi biyokütlelerden aktif karbonu elde etmek ve elektrot olarak kullanılacak bu malzemenin yapısal ve elektrokimyasal özelliklerini belirlemektir.Aktif karbonlar EDLC uygulamalarında kullanıldıklarında gözenek durumu ve elektriksel iletkenliğin elektrokimyasal davranışa büyük etkisi vardır; bu sebeple aktif karbon üretim süreci buna göre ayarlanmıştır. Sonuç olarak, 1300-2700 m2/g aralığında yüzey alanı elde edilmiştir. Buna ek olarak, aktivasyon sıcaklığının elektriksel iletkenliğe, yüksek sıcaklığa maruz kalanların 10 000 kat fazla olacak kadar etkisi olduğu gözlenmiştir. Bu bağlılık yüzey fonksiyonel grupları ve yapısal düzenle ilişkilendirilmiş ve FTIR ve Raman spektroskopileriyle karakterize edilmiştir. Çeşitli özelliklerdeki aktif karbonlar üretildikten sonra, bunlar iki bağlayıcı ve iki elektrolitle birlikte EDLC yapımında kullanılmıştır. Bağlayıcı ve elektrolitin EDLC performansına etkisi ayrıca irdelenmiş ve PSBR 100 bağlayıcının yüksek güç uygulamaları için uygun olduğu, LA 132 bağlayıcının ise enerji yoğunluğunu artırmak için kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Bunun yanında, asetonitril içinde TEA BF4 tuzunun EDLC performansının asetonitril içinde TBA PF6 tuzundan iyi olduğu gözlenmiştir. Sonuç olarak, üretilen EDLC'lerde 72 kW/kg maximum güç yoğunluğu ve 28 Wh/kg enerji yoğunluğu elde edlimiştir.