Dy2O3 dope edilmiş -Bi2O3 katı elektrolit içeren katot destekli katı oksityakıt hücrelerinin üretilmesi ve karakterizasyonları
The production and characteriztion of the cathode supported solid oxide fuel cells combinated with Dy2O3 doped -Bi2O3-based solid electrolyte
- Tez No: 329464
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN TÜRKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 157
Özet
Bu tez çalışmasında katot destekli Dy2O3 katkılanarak stabilize edilmiş ? -Bi2O3 (fcc) tabanlı katı elektrolit sistemlerini içeren katı oksit yakıt pilleri (SOFC) üretimi araştırılmıştır. ? -Bi2O3 fazı Dy2O3'in katı hal teknikleri ile katkılanması sonucu elde edildi. Üretilen ? - fazlarının, dört nokta d.c. iletkenlik ölçümlerinden elde edilen verilerin doğrultusunda, fazların oksijen iyonik elektriksel özelliği gösterdikleri bulgulandı. Üretilen hücrelerde, mikro yapı ve elektriksel iletkenlik özellikleri iyileştirilerek üretilen LaNi1-xFexO3 (x=0.4, LNF) perovskit malzemesi katot elektrotu olarak kullanıldı. 60, 50, 80, 70 % Ag2O, 40, 50, 20, 30 % ? -Bi2O3 birleşenlerinden oluşan kompozit ve 60 %Ag, 40% ? -Bi2O3 fazlarında oluşan sermet sistemlerin anot elektrotu olarak yakıt hücrelerinde uygulamaları gerçekleştirildi. Toz olarak üretilen bütün SOFC birleşenlerinin ince filmleri spin coating yöntemiyle üretildi. Üretilen tabakalar XRD, SEM; DTA/TG ve dört nokta d.c. iletkenlik yöntemi ile karakterize edilmiştir. Mikro yapısal ve elektriksel iletkenlikleri optimize edilmiş tabakaların, sırasıyla katot aktif, katı elektrolit ve anot kaplama karışımları x=0.4, LNF substratı yüzeyine kaplamaları yapıldı. Performans ölçümlerinde CH4 ve O2 gazları sırasıyla oksitleyici gaz ve yakıt olarak kullanıldı. Gaz taşıyıcı sistem olarak, çelik-310'dan üretilmiş gaz kanalı sistemi gaz kanalı sistemlerinden faydalanıldı. Performans ölçümleri sonrasında; en uygun tabaka kalınlıklarının; katı elektrolit, anot, katot ve katot aktif tabakaları için sırasıyla ? 40-50 ? m, ? 50-60 ? m, ? 700-800 ? m ve 20-30 ? m olduğu gözlendi. İdeal kalınlıklardaki birleşenlerden oluşan SOFC sistemlerinin genelde yüksek performans gösterdikleri sonucuna varıldı. En yüksek performanslı hücresi; Katot (LNF) ? Katot Aktif (%14 ? -DSB+LNF) ? Katı Elektrolit (%14 mol ? -DSB) ? Anot (Kütlece:%60 Ag+%40 ? -DSB +0.3 g Aktif Karbon)olduğu belirlendi. Üretilen SOFC sistemleri içerisinde en yüksek performansın ? 240 mW.cm-2 düzeyinde oldukları gözlendi.
Özet (Çeviri)
In study, the fabrication of different types of the cathode supported solid oxide fuel cells which contain Dy2O3 doped ? -Bi2O3 (fcc) based solid electrolyte materials were investigated. ? -Bi2O3 phase was stabilized with the doping of Dy2O3 by using the solid state reaction techniques. The four probe d.c. electrical conductivity measurements indicated that the produced ? -phases had oxygen ionic electrical conductivity. The improved of the micro structural and electrical conductivity properties of the perovskite type LaNi1-xFexO3 (x=0.4, LNF) material was used as the cathode electrode in the produced fuel cell systems. The composite of 60, 50, 80, 70 % Ag2O, 40, 50, 20, 30 % ? -Bi2O3 and the cermet of 60 %Ag, 40% ? -Bi2O3 systems were used as the anode electrodes for the electrochemical cells. Thin films of the powder components were produced with the spin coating method. XRD, DTA/TG, SEM and four probe d.c. electrical conductivity characterizations were made for the produced sheets. The improved of the micro structural and electrical conductivity properties of the components were coated on the substrate of the LNF, order of cathode active, solid electrolyte and anode electrode respectively. The power density characterizations were made by using O2 and CH4 as the oxidant gas and fuel gas respectively. Gas transfer systems were fabricated from the stainless steel-310 materials. According to the performance measurements results; the ideal thicknesses of the SOFC?s components were determinated ? 40-50 ? m, ? 50-60 ? m, ? 700-800 ? m and 20-30 ? m for solid electrolyte, anode, cathode and cathode active sheets respectively. The highest performance appeared stack of ?Cathode (LNF) ? Cathode Active (%14 ? -DSB+LNF) ? Solid Electrolyte (%14 mol ? -DSB) ? Anode (Mass Ratio:60% Ag+40% ? -DSB +0.3 g Active Carbon)?. The maximum electrochemical cell performance was observed as ? 350 mW.cm-2.
Benzer Tezler
- Mikro yapısal özellikleri iyileştirilmiş Gd2O3 , dy2o3 katkılanmış fcc-ZrO2 tipi katot destekli katı oksit yakıt hücrelerinin üretilmesi ve karakterizasyonları
The production and characterization of improved microstructural properties of cathode supported Gd2O3 , Dy2O3 doping fcc-ZrO2 type solid oxide fuel cell
SEBAHATTİN ÇAYIR
- The influence of gamma irradiation on charge storage capability of HFO2/DY2O3/AL2O3 based charge trapping memory cell
HFO2/DY2O3/AL2O3 tabanlı yük yakalama bellek hücresinin yük depolama kapasitesi üzerine gama ışınımının etkisi
RACHEAL CHIRWA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN YILMAZ
- Investigation of optical and dielectric properties of Dy3+ doped tellurite-based glass systems
Dy3+ katkılı tellürit esaslı cam sistemlerinin optik ve dielektrik özelliklerinin incelenmesi
HÜSEYİN ÖZGÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR ESMER
DOÇ. DR. MURAT ERDEM
- Re2O3 (Re: Gd, Tb ve Dy) bileşiklerinin elektronik, optik ve mekanik özelliklerinin incelenmesi: AB initio hesabı
Investigation of electronic, optic and mechanical properties of Re2O3 (Re: Gd, Tb ve Dy) compounds: AB initio calculation
SEDAT DURMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiHakkari ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEVKET ŞİMŞEK
- Gıda ürünlerinde sentetik renklendiricilerin ultraduyarlı bir elektrot ile hızlı, doğru ve güvenilir bir şekilde saptanması
Rapid,accurate and reliable determination of synthetic colorants in food products using an ultra-sensitive electrode
EMİNE AKBAŞ
- Bazı nadir toprak elementleri borür bileşiklerinin sentezi
Synthesis of some rare earth elements boride compounds
CANSU BABUZ