Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
Yazarlar: Serdar YILMAZ
Konular:Mühendislik, Makine
DOI:10.28948/ngumuh.387125
Anahtar Kelimeler:Katı oksit yakıt hücresi,Bizmut oksit,Şerit döküm,Ekran baskı,Elektrik iletkenliği karakterizasyonu
Özet: 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.