Yakıt pillerinde elektrot performansının matematiksel modellemesi
The Mathematical modelling of electrode performance in fuel cells
- Tez No: 128799
- Danışmanlar: PROF. DR. SELAHATTİN GÜLTEKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yakıt pili, elektrot potansiyeli, matematik modelleme, Ni/PTFE gözenekli gaz difüzyon elektrodu, Elektrotlar, Katalizörler, Matematiksel modelleme, Yakıt hücreleri, Fuel cell, electrode potantial, mathematical modelling, Ni/PTFE porous gas difusion electrode, Electrodes, Catalysts, Fuel cells
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Bu çalışmada, farklı hidrojen gaz akış debilerinde % 25 'ten % 30'a kadar değişen KOH konsantrasyonlarında ve 20°C'den 55°'ye değişen sıcaklık aralıklarında özel hazırlanmış Ni- gözenekli elektrodun yatışkın olmayan durumdaki davranışları incelenmiştir. Nikel- düz tabaka yardımcı elektrot olarak kullanılmıştır. Sıcaklık arttıkça elektrodun daha hızlı yatışkın hal potansiyeline eriştiği gözlenmiştir. Ni/PTFE elektrot havada okside olur, bu sebeple yüzeyi NiO ile kaplıdır. Bu oksidin elementel Nikel' e indirgenmesi elektrokatalitik olarak gerçekleşir. Yüzeyde Nikel miktarı arttıkça daha fazla akım üretilir. Nikelin yüzeyde kaplanma yüzdesi (6)'yı gözetlemek için, belli zaman aralıklarında anot ile referans elektrotları arasındaki voltaj değerleri alınmıştır. Otokatalitik reaksiyon hız kanununa göre; d0/dt=k0(l-0)C w. reaksiyon ifadesinde (1- 0) yüzeydeki NiO yüzdesi ve C*H2 elektrolitteki hidrojenin çözünürlüğüdür. Yukarıdaki eşitliğin integralinin alınmasıyla denklem İn [0 /(l-0)]=at + b haline gelir. Üretilen voltaj, 0 ile orantılı olduğundan, son eşitlik İn [\7 (m-V)]= at + b haline gelir, buradaki m, a ve b sabitleri MATHCAD Paket Programı kullanılarak bulunmuştur. Deneysel veriler önerilen model denklemine oldukça iyi uymuştur. İndirgenme için aktivasyon enerjileri de saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Specially prepared Ni- porous electrode used in this study has been investigated for its unsteady-state behaviour at the temperature ranges from 20°C to 55°C, and KOH electrolyte concentrations from 25 % to 30% with different hydrogen-gas flow rates. Ni-flat plate electrode has been used as counter electrode in the fuel cell. It has been observed that the higher the temperature, the faster electrode reaches the steady- state voltage. Fresh Ni/PTFE electrode surface is normally oxidized in air; therefore, the surface is covered with NiO. Reduction of this oxide to elemental Ni is accomplish in situ electrocatalytically. The more Ni at surface, the more voltage generated. Voltage readings were taken between anode and referance electrode at certain time intervals to follow the fractional surface coverage of Ni (0 ). According to the an autocatalytic reaction rate law the reaction expression was d9/dt=k0(l-8)C*H2, where (1- 0) is the fraction of NiO on the surface and C*H2 is the solubility of hydrogen in the electrolyte. Upon integration of the above equation one gets In [0 /(l-0)]=at + b. Since voltage generated is proportional to 0, this last equation becomes In [V/ (m-V)]= at + b where constants m, a and b are determined by using the MATHCAD package program. Experimental data fit the proposed model equation reasonably well. The activation energy for the reduction was also determined.
Benzer Tezler
- Yakıt pilleri için tasarlanan Pt-C-Os elektrotun eldesi
Obtaining of Pt-C-Os electrode planning for fuel cells
ÖZLEM KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. SEYFETTİN ERTURAN
- Design and manufacture of a low temperature hydrogen-oxygen alkaline fuel cell
Düşük sıcaklıkta çalışan bir hidrojen-oksijen alkali yakıt pilinin tasarımı ve kurulması
MUSTAFA TANZER ERGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
1995
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF.DR. LEMİ TÜRKER
PROF.DR. İNCİ EROĞLU
- Ameliaration of electrodes in alkoline fuel cells
Alkali yakıt pilleri elektrotlarının iyileştirilmesi
EMİNE HAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNCİ EROĞLU
- Polimer elektrolit membranlı yakıt pilleri için katot üretimi
Cathode production for polymer electrolyte membrane fuel cells
DİDAR ESER
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. İ. SERVET TİMUR
- Yakıt pillerinde iletken polimerlerin anodik ve katodik katalizörler üzerine matriks etkisi
The matrix effect of conducting polymers on the anodic and catodic catalyst of fuel cells
METİN DAĞDEVREN