Titanyum, zirkonyum ve lantanyum esaslı hidrojen depolama alaşımlarının elektro-deoksidasyon yöntemiyle üretimi ve elektrot performansının belirlenmesi
Production of titanium, zirconium and lantanium based hydrogen storage alloys by electro-deoxidation technique and determination of electrode performance
- Tez No: 661457
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ANIK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
Bu araştırmada, titanyum zirkonyum esaslı Ti0,5Zr0,5Ni ve Ti1,85Zr0,15Ni alaşımları ile AB5 tipi hidrojen depolama alaşımı LaNi5 ve La(1-x)TixNi5 (x: ; 0,33; 0,5) alaşımlarının elektro-deoksidasyon yöntemi ile üretimi ve elektrot performansının belirlenmesi incelenmiştir. Ti0,5Zr0,5Ni ve Ti1,85Zr0,15Ni alaşımları CaCl2 elektrolitinde 900ºC'de elektrodeoksidasyon yöntemi ile sentezlenmiş ve sentezlenen alaşımın elektrokimyasal hidrojen depolama özellikleri gözlenmiştir. X-ışını kırınım pikleri, Ti1,85Zr0,15Ni alaşımı için hazırlanan TiO2-ZrO2-NiO karışımındaki stokiyometrik oksitlerin 5 saatlik elektrodeoksidasyon işleminin sonunda Ti3O5, CaTiO3, CaZrO3, Ni ve Ti2O3 yapılarının elde edildiğini göstermiştir. Elektro-deoksidasyon süresinin 10 saate uzatılması, TiO oluşumlarına ve Ti2Ni fazına neden olmakla birlikte 24 saatlik elektro-deoksidasyondan sonra elde edilen alaşım denge Ti2Ni faz yapısıyla ve içindeki çözünmüş Zr'nin maksimum miktarı elde edildiği görülmüştür. Sentezlenen alaşımın maksimum deşarj kapasitesi 200 mAhg-1 elde edilmiştir. Şarj / deşarj çevrim sürelerinin artmasıyla birlikte deşarj kapasitesi ciddi miktarlarda azaldığı ve bu azalmanın açıklanabilmesi için çeşitli DOD'larda elde edilen EIS verilerine göre, Ti2Ni alaşımının elektrot performansındaki hızlı bozulmanın, elektrot yüzeyindeki gelişmiş bariyer oksit katmanına bağlı olduğu görülmüştür. AB5 tipi hidrojen depolama alaşımı, LaNi5 elektro-deoksidasyon yöntemiyle üretilmiş ve deşarj kapasitesi 223 mAhg-1 elde edilmiştir. LaNi5 alaşımının, deşarj kapasitenin arttırılması amacıyla titanyum ilave edilerek elektro-deoksidasyon yöntemiyle üretilen La(1-x)TixNi5 (x: 0,33, 0,5) alaşımlarının deşarj kapasitesine katkı sağlamamıştır.
Özet (Çeviri)
In this research, titanium-zirconium-based (Ti0.5Zr0.5Ni and Ti1.85Zr0.15Ni) and AB5 type hydrogen storage alloys (LaNi5 and La(1-x)TixNi5 (x: ; 0,33; 0,5)) were synthesized by the electrodeoxidation method and their hydrogen storage characteristics were determined Ti0.5Zr0.5Ni and Ti1.85Zr0.15Ni alloys were synthesized in the molten CaCl2 electrolyte at 900ºC. The X-ray diffraction peaks indicated that the stoichiometric oxides in TiO2-ZrO2-NiO mixture reduced to Ti3O5, CaTiO3, CaZrO3, Ni and Ti2O3 within 5 h electro-deoxidation process. Extension of the electro-deoxidation time to 10 h caused formations of TiO and equilibrium Ti2Ni phase. After 24 h electro-deoxidation the target alloy consisted of equilibrium Ti2Ni phase structure with the maximum amount of dissolved Zr was obtained. It was observed that the synthesized alloy had maximum discharge capacity of 200 mAhg-1 . Upon increase in the charge/discharge cycles, however, the discharge capacity decayed sharply. According to the gathered EIS data at various depth of discharges, the rapid degradation in the electrode performance of Ti2Ni alloy was attributed to the development of the barrier oxide layer on the electrode surface. LaNi5, which is AB5 type hydrogen storage alloy, was synthesized by electrodeoxidation method and it showed 223 mAhg-1 discharge capacity. Replacing the part of La with Ti La(1-x)TixNi5 (x: 0,33, 0,5) however, did not contribute to the hydrogen storage performance of this alloy.
Benzer Tezler
- Mekanik alaşımlama süreçleri ile Al-20Si esaslı toz ve sinter kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları
Studies of development and characterization of Al-20Si based powder and sintered composites by mechanical alloying processes
HASAN GÖKÇE
Doktora
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- IVB grubu metal borürlerin ve lantan hekzaborürün mekanokimyasal reaksiyon ortamında sentezlenmesi
The synthesis of IVB group metal borides and lanthanum hexaboride in mechanochemical reaction medium
FİKRET AYNİBAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL DUMAN
- Preparation of PLZT thin films by chemical solution deposition and their characterization
PLZT ince filmlerin kimyasal çözeltiden biriktirme yöntemiyle hazırlanışı ve karakterizasyonu
BURKAN KAPLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- 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
- Titanyum, zirkonyum ve bor katkılı a356 alaşımlarının termal iletkenliklerinin ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of thermal conductivity and mechanical properties of titanium, zirconium and boron doped a356 (Al-si-mg) alloys
ZEYNEP SUEDA BASAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECMETTİN MARAŞLI