Geri Dön

Yb2O3 katkılanmış -Bi2O3 katı elektrolitini içeren katot destekli yakıt hücrelerinin üretilmesi ve karakterizasyonları

Thin film production and chatacterization of Yb2O3 doped -Bi2O3 based solid electrolyte for the application of the solid oxide fuel cells

  1. Tez No: 329474
  2. Yazar: ÖZGE AKSAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN TÜRKOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erciyes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 159

Özet

Bu tez çalışmasında katot destekli Yb2O3 katkılanarak stabilize edilmiş ? -Bi2O3 (fcc) tabanlı katı elektrolit sistemlerini içeren katı oksit yakıt pilleri (SOFC) üretimi araştırılmıştır. ? -Bi2O3 fazı Yb2O3'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% Ag2O, 40% ? -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 aot 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 (17% ? -YSB+LNF) ? Katı Elektrolit (17% mol ? -YSB) ? Anot (Kütle Oranı:60% Ag2O+ 40% ? -YSB +0.3 g Aktif Karbon) olduğu belirlendi. Üretilen SOFC sistemleri içerisinde en yüksek performansın ? 400 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 Yb2O3 doped ? -Bi2O3 (fcc) based solid electrolyte materials were investigated. ? -Bi2O3 phase was stabilized with the doping of Yb2O3 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% Ag2O, 40% ? -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 (17% ? -YSB+LNF) ? Solid Electrolyte (17% mol ? -YSB) ? Anode (Mass Ratio:60% Ag2O +40% ? -YSB +0.3 g Active Carbon)?. The maximum electrochemical cell performance was observed as ? 400 mW.cm-2.

Benzer Tezler

  1. (Yb2O3)x(Y2O3)y(ZrO2)1-x-y katı elektrolit bileşiğin sentezi,karakterizasyonu ve katı oksit yakıt pili uygulaması

    Synthesis, characterizaiton and solid oxide fuel cell application of (Yb2O3)x(Y2O3)y(ZrO2)1-x-y solid electrolyte system

    AYNUR GÜRBÜZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    EnerjiMersin Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERDAR YILMAZ

  2. CaO ve Fe2O3 katkılı ZrO2 seramiklerinin katı oksit hücre elektroliti uygulaması için incelenmesi

    Investigation of CaO and Fe2O3 doped ZrO2 ceramics for solid oxide cell electrolyte application

    MELAHAT MUTLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    KimyaGebze Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİGÜL BÜYÜKAKSOY

  3. Synthesis and characterization of 10gdc, 10gdc/ceo2, 10gdc/y2o3 and 10gdc/yb2o3 composites

    10gdc, 10gdc/ceo2, 10gdc/y2o3 ve 10gdc/yb2o3 kompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu

    ŞÜKRÜ CEYLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    KimyaAbant İzzet Baysal Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE MORKAN

  4. 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

    İngilizce

    2009

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYŞEN YILMAZ

    PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ

  5. Lantanborat bileşiğinin katı hal yöntemi ile sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesise of lanthanumborate compound by solid state reaction and characterization

    ESRA EKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. LEYLA YILDIRIM

  6. Metal katkılanmış tabakalı bor bileşiklerinin sentezlenmesi ve özellikleri

    Synthesis and properties of metal doped layered boride compounds

    BORA KALKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ENGİN ÖZDAŞ