Ho2O3 ve Gd2O3 katkılanmış Bi2O3 elektrolitlerinin kristalografik ve elektriksel iletkenlik özelliklerinin araştırılması
Investıgatıon of crystallographic and electrıcal conductıvıty propertıes of Ho2O3 and Gd2O3 doped Bi2O3 electrolytes
- Tez No: 317817
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ARI, DOÇ. DR. YILMAZ DAĞDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Energy, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yakıt hücresi, Katı elektrolit, Katıhal Reaksiyonu, Elektriksel iletkenlik, Aktivasyon enerjisi
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Bu tez çalışmasında Bi2O3 tabanlı ikili sistem örnek materyalleri ısıl işleme tabi tutularak katı hal reaksiyonu ile sentezlendi. Katı oksit yakıt hücresi için geliştirilen bu elektrolitlerin yapısal özellikleri X-Işınları Difraktometresi (XRD), Termal Analiz (TG / DTA) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile karakterize edildi. Elektriksel özellikleri ise dört nokta elektriksel iletkenlik yöntemi yoluyla karakterize edildi. Bu tezde, (Bi2O3)1-x-y(Ho2O3)x(Gd2O3)y üçlü sisteminin kristalografik ve elektriksel özellikleri araştırıldı (x=5-10-15-20, y=5-10-15-20). Üçlü sistemlerin XRD ölçümleri sonucunda ?(kübik)-fazına sahip kararlı yapıda örnekler elde edildi. Elektriksel iletkenlik ölçümleri sonucunda, (Bi2O3)1-x-y(Ho2O3)x(Gd2O3)y üçlü sisteminde %5 mol Ho2O3 sabit olmak üzere Gd2O3 % mol miktarının artması ve %10 mol Ho2O3 sabit olmak üzere Gd2O3 % mol miktarının artması ile elektriksel iletkenliğin azaldığı gözlendi. %15 mol Ho2O3 sabit olmak üzere Gd2O3 % mol miktarının artması ile elektriksel iletkenlik genel olarak artmaktadır. En yüksek iletkenlik, (Bi2O3)0.90(Ho2O3)0.5(Gd2O3)0.5 sisteminde olup 1.81x10-1 (ohm.cm)-1 mertebesindedir. (Bi2O3)1-x-y(Ho2O3)x(Gd2O3)y üçlü sisteminde düşük sıcaklık aralığında aktivasyon enerjileri 0.91 eV ? Ea ? 1.74 eV aralığında iken yüksek sıcaklık aralığında aktivasyon enerjileri 0.67 eV ? Ea ? 1.05 eV aralığında değişmektedir. Bu çalışmada sentezi gerçekleştirilen katı elektrolit sistemlerinin birçok endüstriyel uygulamalarda, örneğin katı oksit yakıt hücrelerinin (SOFC) üretiminde kullanılabilecekleri öngörüldü.
Özet (Çeviri)
In this study, Bi2O3 ternary system sample materials were synthesized using solid state reaction method sintered. Structural and electrical properties of these electrolyte samples for solid oxide fuel cells (SOFCs) have been evaluated by means of XRD, TG / DTA, SEM and four-probe method.In this thesis, crystallografic and electrical conductivity properties of (Bi2O3)1-x-y(Ho2O3)x(Gd2O3)y ternary systems have been investigated. As a result of XRD measurements, ? (cubic)-phase (x=5-10-15-20, y=5-10-15-20) samples were obtained with a stable structure. The results of the electrical measurements of the (Bi2O3)1-x-y(Ho2O3)x(Gd2O3)y ternary system, show that the electrical conductivity increases with Gd2O3 molar ratio at a fixed molar ratio of Ho2O3. The highest conductivity of the (Bi2O3)0.90(Ho2O3)0.5(Gd2O3)0.5 system is (1.81x10-1 (ohm.cm)-1 ). The activation energy of low temperature range was found that the values varies from 0.91 eV to 1.74 eV and the activation energy of high temperature varies from 0.67 eV to 1.05 eV.The samples which synthesized in this study can be used in diverse industrial applications such as electrolytes of the solid oxide fuel cells (SOFC).Keywords : Fuel cell, Solid electrolyte, Solid state reaction, Electrical conductivity, Activation energy
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of novel rare earth phosphates and rietveld structural analysis of rare earth orthoborates
Yeni nadir toprak elelementi fosfatlarının sentez ve karakterizasyonu ve nadir toprak elementi ortoboratlarının rietveld yapısal analizi
SEMİH SEYYİDOĞLU
Doktora
İngilizce
2009
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEN YILMAZ
PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- Nano-Er2O3,Eu2O3,Gd2O3,Ho2O3 ve Ho2O3 katkılı nano-Bi2O3 katı elektrolit malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of the nano-Bi2O3 solid electrolyte doped with nano-Er2O3,Eu2O3,Gd2O3,Ho2O3
MURAT BALCI
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARI
- Gd2O3, Tb4O7 ve Ho2O3 üçlü katkılı Bi2O3'in sentezlenmesi, yapısal ve elektriksel özelliklerinin araştırılması
Investigation of structural and electrical properties of synthesis of Gd2O3, Tb4O7 and Ho2O3 three additive Bi2O3
ATAKAN ÇENGEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARI
- Eu2O3, Gd2O3, Ho2O3, Dy2O3 katkılı Bi2O3 tabanlı katı elektrolit sistemlerinin sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Characterization and synthesis of solid electrolyte systems based Bi2O3 doped with Eu2O3, Gd2O3, Ho2O3, Dy2O3
SEMRA DURMUŞ
Doktora
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ARI
- Stronsiyum magnezyum silikat esaslı fosforesans malzemelerde nadir toprak elementlerinin fosforesan özellikleri etkileri
Effects of rare earth elements on phosphorescent properties in magnesium silicate based phosphorescence materials
BİRGÜL AYVALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK