ساخت آند پیل سوختی اکسید جامد میکرولوله ای بر پایه کامپوزیت NiO-۸YSZبه روش الکتروفورتیک و بررسی اثر حذف زیرلایه های گرافیتی ناخالص

سال انتشار: 1394
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 240

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

ELEMECHCONF03_1083

تاریخ نمایه سازی: 17 بهمن 1399

چکیده مقاله:

پیل های سوختی اکسید جامد به علت مزایای فراوانی همچون: راندمان بالا، استفاده از سوختهای متنوع،حداقل آلایندگی محیط زیست و کاربرد همزمان در تولید برق و حرارت، در سالهای اخیر بسیار موردتوجه بوده اند. در میان پیلهای سوختی اکسید جامد، پیل های سوختی اکسید جامد لوله ای میکرونی، به دلیل خواص حرارتی- مکانیکی بالا، آب بندی آسان، زمان کوتاه جهت راه اندازی یا خاموش کردن، مقاومت مناسب در برابر شوک های حرارتی و توان سیکلی فوق العاده، مزایای قابل توجهی نسبت به پیل های سوختی صفحهای شکل دارند. یکی از چالشهای پیشروی پیلهای سوختی اکسید جامد لوله ای میکرونی پیچیدگی های فرآیند تولید و هزینه بر بودن این روشهاست. به کمک روش ساده و مقرون به صرفه لایه نشانی الکتروفورتیک، میتوان اجزای مختلف پیل سوختی )آند، الکترولیت و کاتد( را بر روی گرافیت میله ای به عنوان زیرلایه فداشونده )الکترود پوشش گیرنده در فرآیند الکتروفورتیک( نشاند و در نهایت با حذف زیرلایه فداشونده، لوله های میکرونی ایجاد نمود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان میدهد که استفاده از نوع خاصی از مغز مداد میتواند با کمترین تاثیر منفی بر عملکرد کلی پیل سوختی، منجر به کاهش قابل ملاحظه قیمت تمام شده این پیل سوختی سرامیکی گردد. به این منظور مغزهای مداد متفاوتی مورد آنالیزEDS و XRDقرا گرفته و مناسب ترین زیرلایه از نظر جرم و میزان و نوع ناخالصی جهت لایه نشانی الکتروفورتیک کامپوزیت NiO-۸YSZمورد استفاده قرار گرفت. پوشش دهی الکتروفورتیک این کامپوزیت در محیط ایزوپروپانول بر روی زیرلایه فداشونده بهینه سازی شده و نهایتا آند پیل سوختی اکسید جامدمیکرولوله ای بر پایه کامپوزیتNiO-۸YSZبا انتخاب بهترین سیکل عملیات حرارتی با توجه به نتایج آنالیزهای حرارتیTGA و DTAساخته شد.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی اکسید جامد ، پیل سوختی اکسید جامد میکرونی لوله ای ، الکتروفورتیک ، زیرلایه اجزای پیل سوختی ، ایزوپروپانول ، NiO-۸YSZ

نویسندگان

میترا کشاورز

دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

علی نعمتی

دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران