Utilization of (La,Sr)CoO3/(La,Sr)2CoO4 heterostructures as cathode for it-SOFCs
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ZİYA ÇAĞRI TORUNOĞLU
Eş Danışman: TAYFUR ÖZTÜRK, YUNUS EREN KALAY
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Perovskit tipi ABO3 oksitleri orta sıcaklık (500-700 ˚C) katı oksit yakıt pilleri (KOYP) katotları için gelecek vaat eden adaylardan biri olarak çalışılmaktadır. (La1-xSrx)CoO3-δ (LSC113) bileşiği, bu oksitler arasında KOYP katot performansı bakımından en iyilerinden biridir. Ancak LSC113 artan çalışma sıcaklığı tarafından tetiklenen yüzeye Sr ayrışması olarak zuhur eden yüksek kimyasal kararsızlıktan muzdariptir. Öte yandan çalışma sıcaklığını düşürmek katodun oksijen indirgenme performansını azaltır ve bir çelişki teşkil eder. Son yıllarda (La1-xSrx)CoO3-δ/(La1-ySry)2CoO4±δ çoklu arayüzü çevresinde LSC113'ten bin kat yüksek bir oksijen indirgenme tepkime sabiti, k (cm/s) rapor edilmiştir. Bu çoklu arayüz oksijen indirgenme kinetiğini arttırarak KOYP çalışma sıcaklığını makul düzeylere düşürebilir. Bu çalışmanın amacı farklı arayüz inşa yaklaşımlarını benimseyip bu çoklu arayüzden istifade etmek ve istenen düşük sıcaklıktaki uyumluluğunu incelemektir. İnce film katot olarak (La1-xSrx)CoO3-δ ve (La1-ySry)2CoO4±δ fazlarının eş zamanlı sıçratma çöktürmesi ve üretim odaklı olarak tek bir çözeltiden iki fazlı yapının sentezi, çoklu arayüzün azamileştirilmesinin yenilikçi yötemleri olarak benimsenmiştir. Bunlardan ilki çoklu arayüzü arttırmak ve katot direncini düşürmek bakımından müspet sonuçlar vermiştir. Öte yandan çift faz sentezleri, her ne kadar başarılı olmuş, iki fazın büyük topaklarından oluşmamış ve nano parçaların ince ölçekte dağılımı sonucunu vermişsse de, bunlar beraber tozların geleneksel kalın film katot biçimindeki uygulaması zayıf bir performans artışı ve sıcaklık düşüşüyle sonuçlanmıştır.