سنتز و بررسی هدایت یونی نانوکامپوزیت ca۰.۰۵sm۰.۲ce۰.۷۵o۱.۹-δ-(li,na)۲co۳ برای الکترولیت پیل سوختی اکسید جامد دما پایین (lt-sofc)

Authors

نوید توسلی

حامد صمدی

علی نعمتی

abstract

از نقاط ضعف پیل های سوختی اکسید جامد (sofc) دمای بالای فعال سازی هدایت یونی در الکترولیت آن ها است. یکی از روش هایی که به منظور کاهش این دما مورد توجه محققان قرار گرفته است، بهره گیری از دوپ هم زمان دو عنصر در اکسید سریم(سریا) و نیز اختلاط آن با یک نوع از نمک های فلزی مانند کربنات ها است. در تحقیق حاضر، با دوپ دو عنصر (کلسیم و ساماریم) در اکسید سریم، ابتدا پودر ca0.05sm0.2ce0.75o1.9 (csdc 5) با روش احتراق نیترات - سیترات سنتز گردید. سپس از روش پراش اشعه ایکس (xrd) برای آنالیز فازی و تعیین اندازه بلورک ها و جهت بررسی مورفولوژی نمونه های سنتز شده پودری و زینتر شده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fe-sem) بهره گرفته شد. الگوهای xrd نشان از تشکیل محلول جامد سریای دوپ شده با ساماریم و کلسیم دارد. طبق نتایج حاصل از الگوی پراش اشعه ایکس در جهت (111) اندازه بلورک ها nm 19 بدست آمد. تصاویر fe-sem نشان داد که نانوذرات csdc 5 کروی شکل بوده و اندازه ای در حدود nm 20 داشتند. اندازه گیری هدایت یونی تمامی نمونه ها به روش طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) در بازه دمایی ℃ 650 – 250 انجام گرفت. نتایج این آزمون مشخص کرد که ca0.05sm0.2ce0.75o1.9-δ از هدایت یونی برابر با s.cm-1 015/0 در دمای ℃ 650 برخوردار بوده است. با ترکیب نانو پودر csdc 5 با کربنات های لیتیم و سدیم نانوکامپوزیت csdc 5 – (li,na)2co3 (csdc5 – ln) سنتز و الکترولیت آن ساخته شد. الگوی xrd مربوط به نمونه کامپوزیت مشابه الگوی مربوط به سریا و csdc 5 بوده که احتمال آمورف بودن فاز کربنات را مطرح کرد. داده های آنالیزهای جرم سنجی حرارتی و حرارتی تفرقی (tg/dta) بیان داشت که فاز کربنات تا دمای تقریبی ℃ 730 پایدار بوده و تجزیه نشده است. تصاویر حاصل از fe-sem مشخص نمود که نانوذرات csdc 5 با فاز کربنات احاطه شده اند. همچنین نمونه کامپوزیت زینتر شده دارای تخلخل و تراکم نسبی بوده است. نتایج آزمون امپدانس نمونه csdc 5 – ln مشخص ساخت که در بالای دمای ℃ 500 ، هدایت یونی نمونه کامپوزیت (℃ 650 @ s.cm-1 073/0) با اختلاف فاحش 5 برابری بیشتر از هدایت یونی نمونه csdc 5 بود. این امر بیانگر اثر مثبت بهره گیری از فاز کربنات به علت دارا بودن هدایت یونی na+ ، li+ و co_3^(2-) در محدوده دمایی گفته شده بوده و آن را به عنوان یکی از کاندیداهای الکترولیت پیل سوختی اکسید جامد دما پایین (lt-sofc) مطرح می نماید.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

سنتز و بررسی هدایت یونی نانوکامپوزیت Ca0.05Sm0.2Ce0.75O1.9-δ-(Li,Na)2CO3 برای الکترولیت پیل سوختی اکسید جامد دما پایین (LT-SOFC)

از نقاط ضعف پیل‌های سوختی اکسید جامد (SOFC) دمای بالای فعال‌سازی هدایت یونی در الکترولیت آن‌ها است. یکی از روش‌هایی که به منظور کاهش این دما مورد توجه محققان قرار گرفته است، بهره‌گیری از دوپ هم زمان دو عنصر در اکسید سریم(سریا) و نیز اختلاط آن با یک نوع از نمک‌های فلزی مانند کربنات‌ها است. در تحقیق حاضر، با دوپ دو عنصر (کلسیم و ساماریم) در اکسید سریم، ابتدا پودر Ca0.05Sm0.2Ce0.75O1.9 (CSDC 5) با...

full text

نانوساختارسازی آند Ni/GDC برای پیل سوختی اکسید جامد دما پایین (LT-SOFC) بوسیله آغشته‌سازی پالادیم

به منظور مطالعه نقش فرآیند نانوساختارسازی بر کارآیی آند سرمت Ni/GDC برای پیل سوختی اکسید جامد دما پایین (LT-SOFC)، ریزساختار آند NiO/Ce0.8Gd0.2O2-δ (NiO/GDC20) بوسیله محلول کلرید پالادیم، آغشته‌سازی شد. تاثیر آغشته‌سازی Pd بر کارآیی آندی، با استفاده از آنالیز طیف‌بینی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، به کمک پیل پایه- الکترولیتی Ni-GDC/GDC/Pt در دمای °C 600-400، مورد بررسی قرار گرفت. ارتقاء ریزساختا...

full text

ساخت نانوکامپوزیت NiO-YSZ برای آند پیل سوختی اکسید جامد به روش لایه‌نشانی الکتروفورتیک

در این پژوهش، نانوکامپوزیت NiO-YSZ جهت استفاده به عنوان لایه ی AFL آند SOFC به روش لایه نشانی الکتروفورتیک ساخته شد. برای این منظور، ابتدا سوسپانسیون حاوی ذرات NiO و YSZ با نسبت 50:50 و با غلظت gr/Lit10 درمحیط‌های غیر آبی متعددی تهیه شد. بررسی‌ها نشان داد که سوسپانسیون تهیه شده در ایزوپروپانول، با افزودن ید دارای بهترین شرایط برای انجام فرآیند الکتروفورتیک است. سپس این سوسپانسیون جهت لایه نشانی...

full text

بهبود عملکرد پیل سوختی با الکترولیت اکسید جامد (sofc) در برابر اغتشاشات ولتاژ شبکه

در این تحقیق بهبود عملکرد پیل های سوختی با الکترولیت اکسید جامد (sofc) و مبادله کننده پروتون (pemfc) تحت اغتشاشات ولتاژ شبکه با استفاده از کنترلرهای پیشنهادی fuzzy-pi وfuzzy gain scheduling pi انجام شده است. همچنین مدلسازی هوشمند پیل های سوختی مذکور با استفاده از روش های cvr و lolimot انجام شده است. در ابتدا با استفاده از الگوریتم پیشنهادی در این پایان نامه، مدلسازی هوشمند پیل های سوختی مذکور...

15 صفحه اول

ساخت نانوکامپوزیت nio-ysz برای آند پیل سوختی اکسید جامد به روش لایه نشانی الکتروفورتیک

در این پژوهش، نانوکامپوزیت nio-ysz جهت استفاده به عنوان لایه ی afl آند sofc به روش لایه نشانی الکتروفورتیک ساخته شد. برای این منظور، ابتدا سوسپانسیون حاوی ذرات nio و ysz با نسبت 50:50 و با غلظت gr/lit10 درمحیط های غیر آبی متعددی تهیه شد. بررسی ها نشان داد که سوسپانسیون تهیه شده در ایزوپروپانول، با افزودن ید دارای بهترین شرایط برای انجام فرآیند الکتروفورتیک است. سپس این سوسپانسیون جهت لایه نشانی...

full text

شبیه سازی CFD پیل سوختی اکسید جامد پایه آندی

یک مدل سه بعدی دینامیک سیالات محاسباتی از پیل سوختی اکسید جامد پایه آندی در این تحقیق ارائه شده است. این مدل در بردارنده پدیده‌های مهم انتقال در پیل سوختی از قبیل انتقال حرارت، انتقال جرم، سینتیک الکترود و میدان پتانسیل است. نتایج شبیه‌سازی مدل با داده‌های آزمایشگاهی موجود در منابع در شرایط مشابه مقایسه شد و تطابق خوبی را نیز نشان داد. در این مدل تأثیر پارامترهای مختلف از جمله دما، فشار، استوکی...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
علم و مهندسی سرامیک

جلد ۵، شماره ۱، صفحات ۱-۱۴

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023