Advanced electrode/electrolyte materials for low and intermediate temperature solid oxide fuel cells

Abstract

Bu tez çalışmasında, çeşitli gelişmiş malzemeler sentezlenmiş, düşük ve orta sıcaklık katı oksit yakıt pilleri için elektrot ve elektrolit malzemesi olarak incelenmişlerdir. Molibden vanadium oksit (V0.13Mo0.87O2.935), yeni bir yöntem ile 60 °C'deki asitlendirilmiş vanadat-molibdat çözeltisinden hidrojen sülfür gazı geçirilmesi ile elde edilmiştir. Elde edilen karma oksit Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), X-ray Difraksiyonu (XRD), Termogravimetri (TG) ve Diferansiyel Termal Analiz (DTA) yöntemleri ile karakterize edilmiş ve literatürde ilk defa bir yakıt pilinde anot olarak kullanılmıştır. Katı oksit yakıt pillerindeki elektrokimyasal davranışı ve performansı Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS) ve Yakıt Pili Test Ünitesi kullanılarak belirlenmiştir. Üç farklı katı asit (kuvvetli asitlerin alkali tuzları), rubidyum fosfat tellurat, rubidyum hidroksit safsızlığı içeren rubidyum selenate ve sezyum dihidrojen fosfat tellurit, hazırlanmış ve SEM, XRD, Yüksek Sıcaklık X-ray Difraksiyonu (HT-XRD), TG, DTA, Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC) ve Enerji Dağılımlı X-ray Spektoroskopi (EDS) yöntemleri ile karakterize edilmişlerdir. Tüm katı asitler elektrolit olarak farklı sıcaklık ve atmosferlerde test edilmişlerdir. İletkenlikleri, EIS kullanılarak belirlenmiştir. Bu çalışmadaki sonuçlar, molibden vanadyum oksidin karma iyonik-elektronik iletken anot olarak orta sıcaklık kati oksit yakıt pillerinde kullanılmak için iyi bir aday olduğunu göstermektedir. Ayrıca, gelişmiş katı asit malzemelerin, düşük ve orta sıcaklık katı oksit yakıt pillerinde elektrolit olarak kullanılabileceğini de ortaya koymaktadır.