Katı oksit yakıt pillerinde kullanılan LSM ve LSCF katot malzemelerinde iletkenlik-gözeneklilik ilişkisi
Investigation of porosity-conductivity relationship between LSM and LSCF solid oxide fuel cell cathode electrodes
- Tez No: 252941
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ATA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Metalurji Mühendisliği, Energy, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Galyum, Lantan, Manganez oksit, Stronsiyum oksit, Gallium, Lanthanum, Manganese oxide, Strontium oxide
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hava elektrotu olarak da adlandırılan Katot, Katı Oksit Yakıt Pilleri'nin (KOYP) en önemli bileşenlerinden biridir. KOYP'nin performansları Katodik Oksijen Değiştirme Reaksiyonu ile doğrudan bağlantılıdır. Oksijenin Katot üzerinde yüzeyde izleyeceği yol, adsorpsiyonu, oksijenin parçalanması ve iyonlaşması işlemleri katot üzerinde üçlü faz adı verilen bölgede yer alır. Genel olarak sistem içerisinde ise oksijenin çözünmesi ve ilerlemesi sağlanır. KOYP'nin performansı katottaki ohmik direnç, aktivasyon direnci ve yoğunluğa bağlı dirençlerden dolayı düşer. Katotlar için en büyük performans kaybının sebebi ohmik dirençtir. Ohmik direnç, oksijen anyonları ve elektronların katot içerisindeki hareketinden kaynaklanmaktadır.Bu tez çalışmasında, KOYP'inde yaygın olarak kullanılan Lantanyum-stronsiyum-mangan oksit (LSM) ve yapısına 20- 40 mol% civarında kobalt ve demir zerk edilmiş Lantanyum-stronsiyum-mangan-kobalt-demir oksit (LSCF) katotlar Plazma Sprey yöntemi ile üretilmiştir. Ardından 1000-1300°C arasındaki derecelerde sinterlenerek farklı oranlarda gözeneklilik ve partikül boyutlarında ohmik direnç ilişkisi incelenmiştir. Sinterlenen numunelerin mikro yapıları SEM kullanılarak incelenmiş ve 4 noktalı elektrik probu ile iletkenlikleri gözlemlenmiştir. Ayrıca kullanılan numunelerin Minimum Sabit Katı Alanı (MSA) hesaplanarak literatürde var olan teorik hesaplamalarla uyumu gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
As it is known air electrode, cathode, is one of the most important components of Solid Oxide Fuel Cells. Cathodic performance effects the SOFC performance directly. Pathway of oxygen on the cathode surface, adsorption, dissociation and ionization of oxygen take place at three phase boundries. Inside of the system dissolution and diffusion of oxygen occurs. SOFC?s performance decrease according to ohmic loss, activation resistance and density. For cathodes the largest performance loss is because of ohmic losses and it occurs because of the movement of anions and electrons inside the cathode material.At this thesis, widely used as SOFC cathode materials Lantanium-stronsium-mangan oxide (LSM) and 20- 40 % cobalt and iron doped Lantanium-stronsium-mangan-cobalt-iron oxide (LSCF) cathodes are produces by plazma spray method. After all the powders are pressed and sintered between 1000?1300°C. Acording to different porosity ratios and particle size, ohmic resistance relationship was investigated. The sintered samples microstructure was investigated with SEM and four point probe. Add to all the samples? Minimum Solid Areas (MSA)?s was calculated and compared the accordance with the theoretical formulas and previous studies.
Benzer Tezler
- Katı oksit yakıt pillerinde katot mikroyapısının hücre performansına etkisi
Effect of cathode microstructure on the performance of solid oxide fuel cell
GÖKHAN ERYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BORA TİMURKUTLUK
- 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
- Cam seramik işlem koşullarının katı oksit yakıt pillerinde (KOYP) sızdırmazlığa etkilerinin araştırılması
Investigation of processing condition of glass ceramics on solid oxide fuel cell (SOFC) sealing
TUĞRUL YAVUZ ERTUĞRUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiNiğde ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT DURSUN MAT
- 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
2019
EnerjiKütahya Dumlupınar Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMRA DURMUŞ ACER
- Ticari ve geri dönüşümden elde edilen elektrolit malzemeleri ile katı oksit yakıt pili geliştirilmesi
Development of solid oxide fuel cell with commercial and recycling electrolyte materials
FATMA AYDIN