Araştırma Makalesi

KATI OKSİT YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILMAK ÜZERE ŞERİT DÖKÜM YÖNTEMİYLE BİZMUT TABANLI YENİ TİP ELEKTROLİTLERİN ÜRETİLMESİ VE YAKIT HÜCRE UYGULAMASI

Cilt: 7 Sayı: 1 31 Ocak 2018
PDF İndir
EN TR

KATI OKSİT YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILMAK ÜZERE ŞERİT DÖKÜM YÖNTEMİYLE BİZMUT TABANLI YENİ TİP ELEKTROLİTLERİN ÜRETİLMESİ VE YAKIT HÜCRE UYGULAMASI

Öz

   Bizmut-temelli katı elektrolitler özellikle oksijen pompaları, oksijen gaz dedektörleri ve yakıt pillerinde katı elektrolit olarak kullanılmaktadır. Bu tür elektroseramikler, üretilmekte olan Seria-temelli ve Zirkonya-temelli olanlara iletkenlik özellikleri bakımından güçlü bir alternatif malzemedir. Bu çalışmada, kolay üretilebilen yeni tip Bizmut-tabanlı katkılanmış katı elektrolit tozların sentezlenmesine, ince tabaka formunda şekillendirilmesine ve elektriksel güç üretiminin gözlenmesi için tekli yakıt hücre uygulamasının yapılmasına dair tüm süreçler ayrıntılı şekilde açıklandı. Bu amaçla Lantanit grubunun (Gd2O3) ve (Dy2O3) oksit bileşikleri (Bi2O3) içerisine farklı oranlarda katkılanarak yeni tip Bizmut-temelli katı elektrolit tozlar üretildi, ardından şerit döküm yöntemi ile ince tabaka formuna getirilerek fiziksel özellikleri araştırıldı. Üretilen malzemelerin SEM ile mikroyapıları incelendi, empedans analizi ile sıcaklığa ve zamana bağlı iletkenlik karakterizasyonları yapıldı, aktivasyon enerjileri ve yük taşıyıcı sayıları ölçüldü. Ardından üretilen katı elektrolitin tekli yakıt hücresi uygulaması yapıldı. Bunun için ekran baskı yöntemi ile elektrolitin her iki yüzeyi elektrotlar ile kaplanıp güç üretimi test edildi. Tüm üretim şartlarına ait süreçler ayrıntılı şekilde araştırılarak üretim şartlarına ait tespit edilen parametreler açıklandı.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] BOIVIN, J.C., “Structural and Electrochemical Features of Fast Oxide Ion Conductors”, International Journal of Inorganic Materials, 3, 1261-1266, 2001.
  2. [2] YAMAMURA, H., HIGASA, M., YAGI, Y., TAKAYAMA, T., “Electrical Conductivity in the (Bi0.8-xLnxEr0.2)2O3 (Ln=La, Pr, Nd) Systems”, Journal of the Ceramic Society of Japan, 117, 887-890, 2009.
  3. [3] UNG, D.W., NINO, J.C., DUNCAN, K.L., BISHOP, S.R., WACHSMAN, E.D., “Enhanced Long-Term Stability of Bismuth Oxide-Based Electrolytes for Operation at 500°C”, Ionics, 16, 97-103, 2010.
  4. [4] HSIEH, C., WANG, H., FUNG, K., “Effect of Double Doping on Crystal Structure and Electrical Conductivity of CaO and WO3-Doped Bi2O3”, Journal of the European Ceramic Society, 31, 3073-3079, 2011.
  5. [5] ARASTEH, S., MAGHSOUDIPOUR, A., ALIZADEH, M., NEMATI, A., “Effect of Y2O3 and Er2O3 Co-Dopants on Phase Stabilization of Bismuth Oxide”, Ceramics International, 37, 3451-3455, 2011.
  6. [6] WANG, S., HSU, Y., TSAI, W., LU, H., “The Phase Stability and Electrical Conductivity of Bi2O3 Ceramics Stabilized by Co-Dopants”, Journal of Power Sources, 218, 106-112, 2012.
  7. [7] LINN, C., KUO, Y., CHOU, C., “Effect of V2O5 Doping on Microstructure and Electrical Properties of Bi2O3-TiO2 Solid Oxide Electrolyte System”, Ceramics International, 39, 1711-1716, 2013.
  8. [8] SAMMES, N.M., TOMPESTT, G.A., NAFE, H., ALDINGER, F., “Bismuth Based Oxide Electrolytes-Structure and Ionic Conductivity”, Journal of the European Ceramic Society, 19, 1801-1826, 1999.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

31 Ocak 2018

Gönderilme Tarihi

10 Nisan 2017

Kabul Tarihi

19 Ekim 2017

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2018 Cilt: 7 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Yılmaz, S. (2018). KATI OKSİT YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILMAK ÜZERE ŞERİT DÖKÜM YÖNTEMİYLE BİZMUT TABANLI YENİ TİP ELEKTROLİTLERİN ÜRETİLMESİ VE YAKIT HÜCRE UYGULAMASI. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7(1), 350-369. https://doi.org/10.28948/ngumuh.387125
AMA
1.Yılmaz S. KATI OKSİT YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILMAK ÜZERE ŞERİT DÖKÜM YÖNTEMİYLE BİZMUT TABANLI YENİ TİP ELEKTROLİTLERİN ÜRETİLMESİ VE YAKIT HÜCRE UYGULAMASI. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2018;7(1):350-369. doi:10.28948/ngumuh.387125
Chicago
Yılmaz, Serdar. 2018. “KATI OKSİT YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILMAK ÜZERE ŞERİT DÖKÜM YÖNTEMİYLE BİZMUT TABANLI YENİ TİP ELEKTROLİTLERİN ÜRETİLMESİ VE YAKIT HÜCRE UYGULAMASI”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 7 (1): 350-69. https://doi.org/10.28948/ngumuh.387125.
EndNote
Yılmaz S (01 Ocak 2018) KATI OKSİT YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILMAK ÜZERE ŞERİT DÖKÜM YÖNTEMİYLE BİZMUT TABANLI YENİ TİP ELEKTROLİTLERİN ÜRETİLMESİ VE YAKIT HÜCRE UYGULAMASI. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 7 1 350–369.
IEEE
[1]S. Yılmaz, “KATI OKSİT YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILMAK ÜZERE ŞERİT DÖKÜM YÖNTEMİYLE BİZMUT TABANLI YENİ TİP ELEKTROLİTLERİN ÜRETİLMESİ VE YAKIT HÜCRE UYGULAMASI”, NÖHÜ Müh. Bilim. Derg., c. 7, sy 1, ss. 350–369, Oca. 2018, doi: 10.28948/ngumuh.387125.
ISNAD
Yılmaz, Serdar. “KATI OKSİT YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILMAK ÜZERE ŞERİT DÖKÜM YÖNTEMİYLE BİZMUT TABANLI YENİ TİP ELEKTROLİTLERİN ÜRETİLMESİ VE YAKIT HÜCRE UYGULAMASI”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 7/1 (01 Ocak 2018): 350-369. https://doi.org/10.28948/ngumuh.387125.
JAMA
1.Yılmaz S. KATI OKSİT YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILMAK ÜZERE ŞERİT DÖKÜM YÖNTEMİYLE BİZMUT TABANLI YENİ TİP ELEKTROLİTLERİN ÜRETİLMESİ VE YAKIT HÜCRE UYGULAMASI. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2018;7:350–369.
MLA
Yılmaz, Serdar. “KATI OKSİT YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILMAK ÜZERE ŞERİT DÖKÜM YÖNTEMİYLE BİZMUT TABANLI YENİ TİP ELEKTROLİTLERİN ÜRETİLMESİ VE YAKIT HÜCRE UYGULAMASI”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 7, sy 1, Ocak 2018, ss. 350-69, doi:10.28948/ngumuh.387125.
Vancouver
1.Serdar Yılmaz. KATI OKSİT YAKIT HÜCRELERİNDE KULLANILMAK ÜZERE ŞERİT DÖKÜM YÖNTEMİYLE BİZMUT TABANLI YENİ TİP ELEKTROLİTLERİN ÜRETİLMESİ VE YAKIT HÜCRE UYGULAMASI. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 01 Ocak 2018;7(1):350-69. doi:10.28948/ngumuh.387125