In this study it is aimed to synthesize a composite membrane with high proton conductivity, ion exchange
capacity and high chemical stability, as an alternative to the perflourosulfonic acid membranes that widely used
in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). For this purpose PVA based membranes containing
hypophosphorous acid (H3PO2) as additive and clinoptilolite in different ratios (%5, %10, %15, %20, %25, %30)
were synthesized by means of classical sol-gel method. Water holdup, swelling, ion exchange capacities, proton
conductivity and fuel cell performance tests of synthesized membranes were carried out. Highest performance
values were obtained as 540 mA/cm2
at 0.6 V for the membrane containing 15% clinoptilolite. Water holdup,
change in thickness, surface area change, ion exchange capacity and proton conductivity values were obtained as
48%, 6%, 4%, 0.86 meq/g and 0.064 S/cm respectively, for this membrane. Characterization experiments results
are close to the values reported for the perfluorosulfonic acid membranes and hence promising for the use of
these membranes in fuel cells.
PEMFC membrane synthesis membrane characterization polyvinyl alcohol clinoptilolite
Bu çalışmada proton değişim membranlı yakıt hücrelerinde (PDMYH) sıklıkla kullanılan perflorosülfonik asitli membranlara alternatif olabilecek proton iletkenliği, iyon değişim kapasitesi ve kimyasal kararlılığı yüksek kompozit membran sentezi amaçlanmıştır. Farklı oranlarda (%0, %5, %10, %15, %20, %25, %30) klinoptilolit katılarak klasik sol-jel yöntemiyle hipofosforöz asit (H3PO2) katkılı polivinil alkol (PVA) bazlı membranlar sentezlenmiştir. Sentezlenen membranların su tutma kapasiteleri, şişme özellikleri, iyon değişim kapasiteleri, proton iletkenlikleri ve yakıt hücresi performans testleri gerçekleştirilmiştir. Deneylerde en yüksek performans değeri 0,6 V’da 540 mA/cm2 ile %15 klinoptilolit katkılı membrandan elde edilmiştir. Bu membranın su tutma kapasitesi değeri %48, kalınlık değişimi %6, yüzey alanı değişimi %4, iyon değişim kapasitesi 0,86 meq/g ve proton iletkenliği de 0,064 S/cm olarak bulunmuştur. Elde edilen değerler perflorosülfonik asitli membranlara yakın olup yakıt hücresinde kullanılabilirlik açısından umut vericidir.kapasitesi değeri %48, kalınlık değişimi %6, yüzey alanı değişimi %4, iyon değişim kapasitesi 0,86 meq/g ve proton iletkenliği de 0,064 S/cm olarak bulunmuştur. Elde edilen değerler perflorosülfonik asitli membranlara yakın olup yakıt hücresinde kullanılabilirlik açısından umut vericidir.
PDMYH membran sentezi membran karakterizasyon polivinil alkol klinoptilolit
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mimarlık |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 27 Mart 2014 |
Gönderilme Tarihi | 27 Mart 2014 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2013 Cilt: 28 Sayı: 3 |