Geri Dön

Katı oksit yakıt pillerinde kullanılan LSM ve LSCF katot malzemelerinde iletkenlik-gözeneklilik ilişkisi

Investigation of porosity-conductivity relationship between LSM and LSCF solid oxide fuel cell cathode electrodes

  1. Tez No: 252941
  2. Yazar: MERT AKEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ATA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Metalurji Mühendisliği, Energy, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2009
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 87

Özet

Hava elektrotu olarak da adlandırılan Katot, Katı Oksit Yakıt Pilleri'nin (KOYP) en önemli bileşenlerinden biridir. KOYP'nin performansları Katodik Oksijen Değiştirme Reaksiyonu ile doğrudan bağlantılıdır. Oksijenin Katot üzerinde yüzeyde izleyeceği yol, adsorpsiyonu, oksijenin parçalanması ve iyonlaşması işlemleri katot üzerinde üçlü faz adı verilen bölgede yer alır. Genel olarak sistem içerisinde ise oksijenin çözünmesi ve ilerlemesi sağlanır. KOYP'nin performansı katottaki ohmik direnç, aktivasyon direnci ve yoğunluğa bağlı dirençlerden dolayı düşer. Katotlar için en büyük performans kaybının sebebi ohmik dirençtir. Ohmik direnç, oksijen anyonları ve elektronların katot içerisindeki hareketinden kaynaklanmaktadır.Bu tez çalışmasında, KOYP'inde yaygın olarak kullanılan Lantanyum-stronsiyum-mangan oksit (LSM) ve yapısına 20- 40 mol% civarında kobalt ve demir zerk edilmiş Lantanyum-stronsiyum-mangan-kobalt-demir oksit (LSCF) katotlar Plazma Sprey yöntemi ile üretilmiştir. Ardından 1000-1300°C arasındaki derecelerde sinterlenerek farklı oranlarda gözeneklilik ve partikül boyutlarında ohmik direnç ilişkisi incelenmiştir. Sinterlenen numunelerin mikro yapıları SEM kullanılarak incelenmiş ve 4 noktalı elektrik probu ile iletkenlikleri gözlemlenmiştir. Ayrıca kullanılan numunelerin Minimum Sabit Katı Alanı (MSA) hesaplanarak literatürde var olan teorik hesaplamalarla uyumu gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

As it is known air electrode, cathode, is one of the most important components of Solid Oxide Fuel Cells. Cathodic performance effects the SOFC performance directly. Pathway of oxygen on the cathode surface, adsorption, dissociation and ionization of oxygen take place at three phase boundries. Inside of the system dissolution and diffusion of oxygen occurs. SOFC?s performance decrease according to ohmic loss, activation resistance and density. For cathodes the largest performance loss is because of ohmic losses and it occurs because of the movement of anions and electrons inside the cathode material.At this thesis, widely used as SOFC cathode materials Lantanium-stronsium-mangan oxide (LSM) and 20- 40 % cobalt and iron doped Lantanium-stronsium-mangan-cobalt-iron oxide (LSCF) cathodes are produces by plazma spray method. After all the powders are pressed and sintered between 1000?1300°C. Acording to different porosity ratios and particle size, ohmic resistance relationship was investigated. The sintered samples microstructure was investigated with SEM and four point probe. Add to all the samples? Minimum Solid Areas (MSA)?s was calculated and compared the accordance with the theoretical formulas and previous studies.

Benzer Tezler

  1. Katı oksit yakıt pillerinde katot mikroyapısının hücre performansına etkisi

    Effect of cathode microstructure on the performance of solid oxide fuel cell

    GÖKHAN ERYİĞİT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BORA TİMURKUTLUK

  2. Katı oksitli yakıt pilleri katot malzemeleri için La0.5Sr0.5Fey(M=Ni/Co)1-yO3 üretimi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of La0.5Sr0.5Fey(M=Ni/Co)1-yO3 for solid oxide fuel cells cathode materials

    ALI ABDULAZEEZ A ABDULWAHHAB

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMersin Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELMA ERAT

  3. Polimer elektrolit membranlı yakıt pilleri için katot üretimi

    Cathode production for polymer electrolyte membrane fuel cells

    DİDAR ESER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. İ. SERVET TİMUR

  4. Sintering and densification behavior of GDC infiltrated porous GDC electrolyte

    GDC infiltre edilmiş gözenekli GDC elektrolitinin sinterleme ve yoğunlaşma davranışı

    SİNEM TEKİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEDAT AKKURT

    DOÇ. ÖZGENÇ EBİL

  5. Katı oksit yakıt pilleri için Bi2O3 katkılı katı elektrolit-katot malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of solid electrolytes doped Bi2O3 and cathode materials for solid oxide fuel cells

    ERKAN ERDEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiKütahya Dumlupınar Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEMRA DURMUŞ ACER