Araştırma Makalesi

Katı oksit yakıt pillerinde katot akım toplama tabakasının farklı ticari katalizör tozları kullanılarak optimizasyonu: Mikroyapı-performans ilişkisi

Cilt: 15 15 Ocak 2026
PDF İndir
TR EN

Katı oksit yakıt pillerinde katot akım toplama tabakasının farklı ticari katalizör tozları kullanılarak optimizasyonu: Mikroyapı-performans ilişkisi

Öz

Bu çalışmada, anot destekli mikrotüp katı oksit yakıt pili (µT-KOYP) performansına, katot akım toplama tabakası (KAT) bileşeni olarak kullanılan beş farklı ticari katot katalizör tozunun etkisi incelenmiştir. Elektrokimyasal testler 800 °C’de gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, hücre performansı ile katalizör tozunun mikroyapısal özellikleri arasında doğrudan bir korelasyon olduğunu göstermiştir. En düşük tepe güç yoğunluğu (238 mWcm-2), heterojen bir tane boyutu dağılımına sahip (La0.7Sr0.3)0.95MnO3 katalizörü ile üretilen hücrede gözlemlenmiştir. Öte yandan, en yüksek performans (318 mWcm-2), daha homojen ve nispeten büyük taneli (La0.80Sr0.20)0.95MnO3-X katalizörünün kullanıldığı hücrede ölçülmüştür. Empedans spektroskopisi, performans farkının temel olarak difüzyon direncinden kaynaklandığını ortaya koymuştur. Homojen, nispeten büyük taneli katalizörler, oksijen difüzyonunu kolaylaştıran gözenekli bir yapı oluşturmuştur. Bu bulgular, katot akım toplama tabakasının mikro yapısının, gaz taşınımını artırarak hücre performansını optimize etmek için kritik öneme sahip olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. R. J. Kee, H. Zhu, D. G. Goodwin, Solid-oxide fuel cells with hydrocarbon fuels. Proceedings of the Combustion Institute, 30, 2379-2404, 2005. https://doi .org/10.1016/j.proci.2004.08.277.
  2.     S. Onbilgin, Novel microtubular solid oxide fuel cell stack cell via monolithic integration: design, fabrication, and characterization. Journal of Power Sources, 660, 238572, 2025. https://doi.org/10.1016/ j.jpowsour.2025.238572.
  3.     C. Yang, J. Hao, C. Ye, X. Wei, T. Ai, S. Zhang, X. Lin, K. Wang, J.Q. Wang, L. Zhang, Crystal facet-exposed NiO for modulating hydrogen electrode in 4× 4 cm2 solid oxide fuel cell. Journal of Power Sources, 650, 237530, 2025. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour .2025.237530.
  4.     A. Choudhury, H. Chandra, A. Arora, Application of solid oxide fuel cell technology for power generation—A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 20, 430-442, 2013. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012 .11.031.
  5.     S. C. Singhal, Solid oxide fuel cells. The Electrochemical Society Interface, 16 (2007) 41. https://doi.org/10.1149/2.F06074IF.
  6.     E. Zhao, Z. Jia, L. Zhao, Y. Xiong, C. Sun, M.E. Brito, One dimensional La0. 8Sr0. 2Co0. 2Fe0. 8O3− δ/Ce0. 8Gd0. 2O1. 9 nanocomposite cathodes for intermediate temperature solid oxide fuel cells. Journal of Power Sources, 219, 133-139, 2012. https://doi.org/10.1016/ j.jpowsour.2012.07.013.
  7.     R. Hui, C. Sun, S. Yick, C. Decès-Petit, X. Zhang, R. Maric, D. Ghosh, Ba1−xPrxCo1−yFeyO3−δ as cathode materials for low temperature solid oxide fuel cells. Electrochimica Acta, 55, 4772-4775, 2010. https://doi .org/10.1016/j.electacta.2010.03.053.
  8.     E. Maguire, B. Gharbage, F. Marques, J. Labrincha, Cathode materials for intermediate temperature SOFCs. Solid State Ionics, 127, 329-335, 2000. https:// doi.org/10.1016/S0167-2738(99)00286-6.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Enerji Üretimi, Dönüşüm ve Depolama (Kimyasal ve Elektiksel hariç) , Makine Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

9 Aralık 2025

Yayımlanma Tarihi

15 Ocak 2026

Gönderilme Tarihi

1 Kasım 2025

Kabul Tarihi

5 Aralık 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 15

Kaynak Göster

APA
Önbilgin, S. (2026). Katı oksit yakıt pillerinde katot akım toplama tabakasının farklı ticari katalizör tozları kullanılarak optimizasyonu: Mikroyapı-performans ilişkisi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 15, 1-11. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1815541
AMA
1.Önbilgin S. Katı oksit yakıt pillerinde katot akım toplama tabakasının farklı ticari katalizör tozları kullanılarak optimizasyonu: Mikroyapı-performans ilişkisi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2026;15:1-11. doi:10.28948/ngumuh.1815541
Chicago
Önbilgin, Sezer. 2026. “Katı oksit yakıt pillerinde katot akım toplama tabakasının farklı ticari katalizör tozları kullanılarak optimizasyonu: Mikroyapı-performans ilişkisi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 15 (Ocak): 1-11. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1815541.
EndNote
Önbilgin S (01 Ocak 2026) Katı oksit yakıt pillerinde katot akım toplama tabakasının farklı ticari katalizör tozları kullanılarak optimizasyonu: Mikroyapı-performans ilişkisi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 15 1–11.
IEEE
[1]S. Önbilgin, “Katı oksit yakıt pillerinde katot akım toplama tabakasının farklı ticari katalizör tozları kullanılarak optimizasyonu: Mikroyapı-performans ilişkisi”, NÖHÜ Müh. Bilim. Derg., c. 15, ss. 1–11, Oca. 2026, doi: 10.28948/ngumuh.1815541.
ISNAD
Önbilgin, Sezer. “Katı oksit yakıt pillerinde katot akım toplama tabakasının farklı ticari katalizör tozları kullanılarak optimizasyonu: Mikroyapı-performans ilişkisi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 15 (01 Ocak 2026): 1-11. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1815541.
JAMA
1.Önbilgin S. Katı oksit yakıt pillerinde katot akım toplama tabakasının farklı ticari katalizör tozları kullanılarak optimizasyonu: Mikroyapı-performans ilişkisi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2026;15:1–11.
MLA
Önbilgin, Sezer. “Katı oksit yakıt pillerinde katot akım toplama tabakasının farklı ticari katalizör tozları kullanılarak optimizasyonu: Mikroyapı-performans ilişkisi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 15, Ocak 2026, ss. 1-11, doi:10.28948/ngumuh.1815541.
Vancouver
1.Sezer Önbilgin. Katı oksit yakıt pillerinde katot akım toplama tabakasının farklı ticari katalizör tozları kullanılarak optimizasyonu: Mikroyapı-performans ilişkisi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 01 Ocak 2026;15:1-11. doi:10.28948/ngumuh.1815541