Geri Dön

Δ-Bi2O3 katı elektrolit içeren La(1−x)SrxCuO2.5 katot destekli katı oksit yakıt hücrelerinin üretilmesi ve karakterizasyonu

The production and characterization of La(1−x)SrxCuO2.5 cathode supported solid oxide fuel cells contained δ-Bi2O3 solid electrolyte

PDF İndir

  1. Tez No: 374254
  2. Yazar: SEDA ÖZKUZUGÜDENLİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN TÜRKOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Katı Oksit Yakıt Pilleri (KOYP), -Bi2O3 Tabanlı Katı Elektrolit, Ag2O Kompozit Anot Elektrodu, Yakıt Pili Güç Yoğunluğu, LSCu Perovskit Tipi Katot Elektrodu, Solid Oxide Fuel Cells (SOFC), -Bi2O3 Based Solid Electrolyte, Ag2O Composite Anode, Power Density of Fuel Cell, LSCu Perovskit Type Cathode Electrode
  7. Yıl: 2014
  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: 111

Özet

Tez çalışmasında; katot destekli ve Yb2O3 katkılanarak stabilize edilmiş -Bi2O3 (fcc) katı elektrolit sistemini içeren katı oksit yakıt pillerinin (KOYP) üretim ve karakterizasyonu araştırıldı. Yüksek sıcaklık kararlı fazı olan -Bi2O3 fazı; -Bi2O3 içerisine katı hal reaksiyonları ile Yb2O3 bileşiğinin, -Bi2O3 içerisine katkılanması sonucunda kararlı hale getirildi. Dört nokta d.c. iletkenlik ölçüm sonuçları, üretilen - Bi2O3 tipi malzemelerin oksijen iyonik tipi elektriksel iletkenlik davranışına sahip olduklarını gösterdi. Üretimi gerçekleştirilen yakıt hücrelerinde, mikro yapı ve elektriksel iletkenlik özellikleri iyileştirilmiş La(1−x)SrxCuO2.5 (x=0.25, LSCu) perovskit malzemesi katot elektrotu, 70% Ag2O, 30% -Bi2O3 bileşenlerinden oluşan katı karışımı ise anot elektrotu olarak kullanıldı. Toz olarak üretilen bütün yakıt hücresi bileşenlerinin ince filmleri ve tek hücreli KOYP sistemlerinin (hücre yığını) üretimleri spin coating yöntemiyle gerçekleştirildi. İnce film ve yakıt hücreleri, XRD, SEM ve dört nokta d.c. iletkenlik yöntemi ile karakterize edilmiştir. Mikro yapısal ve elektriksel iletkenlikleri optimize edilmiş tabakaların; x=0.25 LSCu katot substratı yüzeyine sırasıyla katot aktif, katı elektrolit ve anot kaplama karışımlarının kaplamaları yapıldı. Tek hücreli katı oksit yakıt hücrelerinin güç yoğunluğu ölçümlerinde, O2 ve H2 gazları sırasıyla oksitleyici ve yakıt gazları olarak kullanıldı. Güç yoğunluğu ölçüm sonuçlarına göre; katı oksit yakıt pillerinin 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 belirlendi. Üretilen yakıt pili sistemlerinde, en yüksek performans değerinin;“Katot (LSCu)Katot Aktif (%16 mol -YSB+LSCu) Katı Elektrolit (%16 mol -YSB)Anot (Hacimsel Oran:%70 Ag2O:%30 -YSB(%16 mol)+Aktif karbon”hücresi için 700 oC'de 37.4 mW/cm2 olduğu gözlendi.

Özet (Çeviri)

In the study of thesis, the production and characterization of the cathode supported solid oxide fuel cells (SOFC's) which were combinated Yb2O3 doped -Bi2O3 (fcc) type solid electrolyte were investigated. High temperature stable phase of -Bi2O3 material was stabilized with the doping of Yb2O3 into -Bi2O3 matrix via the solid state reaction techniques. The four probe d.c. electrical conductivity measurements indicated that the produced -Bi2O3 type materials had an oxide ionic type electrical conductivity behavior. The improved of micro structural and electrical conductivity properties of the perovskite type La(1−x)SrxCuO2.5 (x=0.25, LSCu) material and the composite of 70% Ag2O, 30% -Bi2O3 solid mixture were used as the cathode and anode electrodes respectively for the produced fuel cells. Thin films of the powder components of fuel cell and single SOFC (stack) systems were produced by the spin coating method. XRD, SEM and four probe d.c. electrical conductivity methods were used for the characterizations of thin films and stack of fuel cells. The improved micro structural and electrical conductivity properties of the components were coated on the substrate of the x=0,25 LSCu cathode with the order of cathode active, solid electrolyte and anode electrode respectively. The power density of single fuel cells was measured by using O2 and H2 as the oxidant gas and fuel gas respectively. According to the power density measurements results; the ideal thicknesses of the solid oxide fuel cell's components were determinated as; 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 power density was observed for“Cathode (LSCu)Cathode Active (% 16 mol -YSB+LSCu)  Solid Electrolyte (%16 mol -YSB)Anode (Volumetric Ratio: %70Ag2O+%30-YSB %16 mol)+ Active carbon”fuel cell system as 37.4 mW/cm2 at 700 oC.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    681510

    CeO2 ve B2O3 katkılı BNT-BT kurşunsuz piezoelektrik malzeme üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of BNT-6BT lead free piezoelectric material with CeO2 and b2o3 additives

    SÜMEYYE AKSOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ METİN ÖZGÜL

  2. Tez No

    539148

    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

  3. Tez No

    663934

    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

    Türkçe

    2021

    Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ARI

  4. Tez No

    484406

    The synthesis of (Bi2O3)1-x-y-z (Dy2O3)x (Eu2O3)y (Tm2O3)z electrolyte of the solid oxide fuel cell by solid state reaction

    (Bi2O3)1-x-y-z (Dy2O3)x (Eu2O3)y (Tm2O3)z katı oksit yakıt pili elektrolit'in katıhal reaksiyonu ile sentezlenmesi

    MUSTAFA AL-DOORI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYHAN GÜLDESTE

  5. Tez No

    555678

    Bi2O3' e Ho2O3, Eu2O3 ve Er2O3 katkılanarak elekrolit malzeme sentezi ve termoelektriksel özelliklerinin karakterizasyonu

    Synthesis of electrolyte materials by doping Ho2O3 ,Eu2O3 and Er2O3 to Bi2O3 and characterization of thermoelectric features

    SEVDA YETİMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YILMAZ DAĞDEMİR

Geri Dön