Katı oksit yakıt hücreleri için düşük ve orta sıcaklıkta çalışan yeni anot malzemelerinin geliştirilmesi ve performans analizleri
Development and performance analysis of new anode materials for low and intermediate temperature solid oxide fuel cell
- Tez No: 252964
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖMER YILDIZ, PROF. DR. ALİ ATA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Enerji, Mühendislik Bilimleri, Science and Technology, Energy, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 124
Özet
Günümüzde enerji dönüşüm verimi yüksek, emisyon miktarı düşük, su ve oksijen beslemesine ihtiyaç duymadan doğrudan hidrakorbon yakıtları kullanabilen, kükürt ve diğer kontaminasyonlardan etkilenmeyen katı oksit yakıt pillerinin (KOYP) kullanımı tercih edilmektedir. Hücrede hidrokarbonlardan enerji çevrim hızını belirlemesi ve polarizasyon kayıplarının büyük bölümünün anod üzerinde gerçekleşmesi gibi etkenler KOYP lerinin kullanımı ve geliştirilmesi konusunda anod malzemeleri üzerine yoğunlaşmayı gerekli kılmaktadır.Bu tezin amacı düşük ve orta sıcaklıkta çalışan Katı Oksit tipi yakıt hücrelerinde kullanılan anot malzemelerinin doğrudan hidrokarbon yakıtlar kullanabilmesi amacıyla geliştirilmesi ve elektrokatalitik aktivitenin tayini için test sisteminin hazırlanmasıdır. Düşük maliyetli Fe, Cu, Co, ve Ni metallerinin farklı oranlardaki oksitleri hazırlanarak kontaminasyon toleransı, yüzeyde karbon oluşumu ve oksidatif çevrime karşı dirençleri gözlemlenerek, farklı sıcaklıklardaki katalitik aktivite özellikleri incelenerek düşük sıcaklıklarda çalışabilecek anot malzeme kombinasyonları ve sistemlerinin geliştirilmesidir. Sentezlenen malzemelerin karakterizasyonu XRD (X-ray diffraction), TEM (transmission electron microscopy), SEM, Particle Size Analyser, DSC, TGA, EDX, BET ve performans analiz cihazı kullanılarak analizleri gerçekleştirilmiştir. İlk etapta; anot malzemesi üretiminde kullanılacak seramik tozları sentezlenmiş. 2. etapta; sentezlenen toz malzemelerden tape-casting yöntemiyle üretilmiş elektrolit plakalarının üzerine asıltı kaplama tekniğiyle anot ve katot malzemelerin eklenmesiyle katı oksit yakıt hücreleri üretilmiştir. Gerekli performansların ölçülmesi için laboratuvar ölçekli KOYH sistemi kurulmuş ve enerji üretilmiştir. Plaka ve boru tipi katı oksit yakıt hücrelerinin tez kapsamında performans analizlerinin karşılaştırılması da daha önce denenmemiş olması sebebiyle teze bir özgün değer katacaktır. Bu tez temelde yakıt hücresi teknolojisinin maliyetini düşürmeye ve performansını geliştirmeye yönelik bir çalışmadır
Özet (Çeviri)
Solid oxide fuel cells with specific properties such as , high energy conversion efficiency , low emission , high tolerance to sulphure and other contaminations under direct hydrocarbon feeding , represents an important role in todays energy generation world. Because of the fact that most of the polarizastion losses occurs at the anode surface and speed of energy conversion from hydrocarbons is highly limited by the anode materials , makes it really essential to develop new anode materials in order to use at solid oxide fuel cell systems.The aim of this thesis is to develop anode materials for direct hydrocarbon usage at low and intemediate temperature solid oxide fuel cells and preperation of a system for electrocatalytic activation tests. With the preperation of the oxide compositons from low cost matels such as Fe, Cu, Co, ve Ni with difefrent amounts, contamination tolerance, carbon formation at anode surface and catalytic activity at diffrent temperatures will be observed. Chracterisation of the synthesized materials will be done with XRD (X-ray diffraction), TEM (transmission electron microscopy), SEM, Particle Size Analyser, DSC, TGA, EDX, BET and performance anaylysis equipments. At first stage ; ceramic powders for anode materials will be synthsized . 2.Stage : Solid oxide fuel cells were produced by slurry coating of anode and cathode powders on electrolyte surface which was produced by tape casting. A specific test setup was also preapared for performance anaylsis and energy was produced. The comparison of planar and tubular SOFC performance test results makes the thesis .... . Mainly Works at this thesis were carried out in order to increase the performance and decrease the costs at fuel cell technology.
Benzer Tezler
- Development of novel electrolyte and anode materials for intermediate temperature solid oxide fuel cell
Katı oksit yakıt pilleri için yeni elektrolit ve anot malzemelerin geliştirilmesi
ÖZGE YARAŞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
EnerjiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OKTAY DEMİRCAN
- Protonik seramik yakıt hücreleri için BaZrO3 tabanlı katı elektrolitlerin geliştirilmesi
Development of BaZrO3 based solid electrolytes for protonic ceramic fuel cells
BEKİR KAVİCİ
Doktora
Türkçe
2021
EnerjiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR YILMAZ
- Katı oksit yakıt hücreleri için Sr,Ca ve Mg katkılı seryum oksit elektrolitinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of Sr, Ca and Mg doped ceria electrolyte for solid oxide fuel cells
BÜŞRA ÇALIŞ DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ALİ FARUK ÖKSÜZÖMER
- Katı oksit yakıt hücreler için La1-xSrxFeO3 ince film katotlarının üretimi ve elektrokimyasal performansı
Production and electrochemical performance of La1-xSrxFeO3 thin film cathodes for solid oxide fuel cells
EMRAH DEMİRKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİGÜL BÜYÜKAKSOY
- Katı oksit yakıt hücreleri için serya esaslı elektrolitlerin hazırlanması: sinterlenme kinetiğinin incelenmesi
Preparation of the ceria-based electrolytes for solid oxide fuel cells: investigation of the sintering kinetics
DİLARA GÜÇTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Enerjiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ FARUK ÖKSÜZÖMER