Doğrudan metanol yakıt pili membran elektrot bileşkesinin tasarım ve optimizasyonu
Design and optimization of direct methanol fuel cell membrane electrode assembly
- Tez No: 252694
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL BOZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Energy, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Yakıt pilleri kullandığı yakıtı yakmadan enerjisini doğrudan kimyasal yolla elektrik enerjisine çeviren sistemlerdir. Yakıt pillerinin özünü membran ? elektrot bileşkesi oluşturur. Yapı olarak anot- seçici geçirgen bir membran- katot şeklindedir.Bu çalışma kapsamında doğrudan metanol beslemeli yakıt pillerinin performansını artırmak için difüzyon tabakasında, mikroporoz tabaka yapısında farklı karbon, PTFE yüklemeleri ve gaz difüzyon tabakası çeşitleri araştırılarak, performans deneyleri yapılmıştır. Katalizör yükleme oranları, anot mikroporoz tabaka miktarı ve katot mikroporoz tabaka miktarları farklılaştırılarak en optimum değerler elde edilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca mikroporoz yapı ile doğrudan metanol yakıt pillerinde karşılaşılan yakıt geçişi gibi problemlere çözüm bulunması amaçlanmıştır.Denemeler sırasında Pt ve PT/Ru katalizör karışımları ve çeşitli mikroporoz yapılar hazırlanmıştır. İşleme tabi tutulmuş gaz difüzyon tabakaları arasına membran konularak hazırlanan 12 adet membran-elektrot bileşkelerinin performanslarının ölçülmesi için öncelikle Yakıt pili test sisteminde I/V karakteristik eğrileri çizdirilmiştir. En son olarakta MEA'yapılarının frekans aralığında davranışları sorgulanıp, impedance eğrileri çizilmiştir.Deneylerde literatürle karşılaştırıldığında en iyi sonucun, 1 mg/cm2 PTFE ve 1 mg/cm2 Nafyon yuklemeli MEA'den 0,64V açılış değeri, 290 mA/cm2 akım yoğunluğu ve 37 mW/cm2 güç yoğunluğu ile elde edildiği bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Fuel cells are electrochemical devices that convert the chemical energy of a reaction directly into electrical energy. The main part of the system is membrane-electrode assembly (MEA). Its structure is like that; anode electrode-selective membrane-cathode electrode.In this study we will work with different carbon, platinum loading in microporous layer and different gas diffusion layer (carbon cloth or paper) for optimization of DMFC performance. The aiming of this work is to enhance the performance of DMFC by changing percentage of catalyst loading, quantity of anode and cathode microporous layer. Also additionally microporous layer will use for methanol permeation.At the time of experiments, several Pt, Pt/Ru catalysts and microporous layers were prepared. I/V characteristic curves were sketched for each 12 MEA by using Fuel Cell Test Station. Finally impedance curves were sketched by Solartron Impedance Analyzer.When experiments were compared with literature, the best outcome is the MEA which has 1 mg/cm2 PTFE and 1 mg/cm2 Nafion loading, gives 0,64 OC Voltage, 290 mA/cm2 current density and 37 mW/cm2 power density.
Benzer Tezler
- Production of high temperature core-sheath nanofiber proton exchange membranes via electrospinning method
Elektrodokuma yöntemi ile yüksek sıcaklık çekirdek-kılıf nanolif proton değişim membranlarının üretilmesi
SASSAN JAHANGIRI
Doktora
İngilizce
2018
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF ÖZDEN YENİGÜN
- Doğrudan metanollu yakıt pili için çift kutuplu plaka geliştirilmesi ve performans incelenmesi
Development of bipolar plates for direct methanol fuel cells and performance investigation
UMUT ALTINER
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiNiğde ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MAHMUT MAT
- Nano boyutlu modifiye katalizörler üzerinde alkollerin elektrooksidasyonu
Electrooxidation of alcohols on nanosized modified catalysts
MÜGE CİVELEKOĞLU ODABAŞ
- Manufacturing and testing of direct methanol fuel cells based on alternative materials
Alternatif malzemelere dayalı doğrudan metanollü yakıt pili üretimi ve test edilmesi
MUSTAFA ERÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
EnerjiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. CAN ÖZGÜR ÇOLPAN
- Poly(vinylidene fluoride) based graft copolymer
Poliviniliden florür temelli aşı kopolimeri
AHMET YASİR DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN HAYRİ ACAR