In this study, microtubular anode supports for solid oxide fuel cells (SOFCs) are fabricated using various nickel oxide (NiO) powders from both commercial and domestic sources. Unlike the commonly used extrusion method, an alternative process involving tape casting, winding, and isostatic pressing is employed. Additional cell layers are applied via dip-coating to form complete cells for performance testing. Electrochemical tests are conducted at an operating temperature of 800 ºC using a custom-designed single-cell test system. Microstructural analyses and chemical assessments reveal that variations in cell performance are mainly due to differences in anode support microstructure, porosity, and the purity and particle size of the nickel oxide powders. The cell fabricated using commercial nickel oxide powders exhibits the highest peak power density of 0.286 W/cm2. Among the cells prepared with domestic powders, the highest maximum performance of 0.252 W/cm2 is achieved using powder containing 98.01% nickel oxide. These findings highlight the strong potential of domestically produced NiO powders as viable anode materials in solid oxide fuel cells.
Bu çalışmada, katı oksit yakıt pili (KOYP) için mikrotüp anot destek yapıları, ticari ve yerli kaynaklı çeşitli nikel oksit (NiO) tozları kullanılarak üretilmiştir. Literatürde yaygın olan ekstrüzyon yönteminden farklı olarak, destek yapılar şerit döküm, sarım ve izostatik presleme adımlarını içeren alternatif bir yöntemle imal edilmiştir. Diğer katmanlar, tam hücre oluşturmak üzere daldırma kaplama yöntemiyle uygulanmıştır. Elektrokimyasal testler, özel olarak tasarlanmış tek hücreli bir test sistemiyle 800 ºC’de gerçekleştirilmiştir. Mikroyapısal analizler ve tozların kimyasal bileşim değerlendirmeleri, hücre performansındaki farklılıkların özellikle anot destek yapısının mikroyapısı, gözeneklilik düzeyi ve kullanılan NiO tozlarının saflık derecesi ve tane boyutuna bağlı olduğunu göstermiştir. Ticari NiO tozları ile üretilen hücre, 0.286 W/cm2 ile en yüksek tepe güç yoğunluğunu sergilemiştir. Yerli tozlarla üretilen hücreler arasında ise, %98.01 saflıktaki NiO tozu ile hazırlanan hücre 0.252 W/cm2 maksimum güç yoğunluğuna ulaşmıştır. Bu sonuçlar, yerli NiO tozlarının KOYP'lerde anot malzemesi olarak kullanılabilirliğini göstermekte ve önemli bir potansiyele işaret etmektedir.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Mechanical Engineering (Other) |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Early Pub Date | August 11, 2025 |
Publication Date | October 15, 2025 |
Submission Date | June 18, 2025 |
Acceptance Date | July 22, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 14 Issue: 4 |