ساخت و بررسی خواص فیزیکی کاتد پیل سوختی اکسید جامد با استفاده از نانو فناوری

سیستم های پیل سوختی راکتورهای الکتروشیمیایی هستند که در حضور هیدروژن و اکسیژن، تولید الکتریسیته، آب و حرارت می کنند. بدلیل بازدهی بالا و عدم آلایندگی محیط زیست، جایگزین مناسبی برای مبدل های با سوخت های فسیلی نظیر موتورهای احتراق داخلی هستند. سوخت مورد نیاز پیل های سوختی، هیدروژن و یا هیدروکربن های گازی، مایع و جامد هستند. پیل سوختی اکسید جامد در بین انواع مختلف پیل سوختی، بالاترین بازدهی و ساختار نسبتاً ساده ای دارند. کاتد پیل سوختی یکی از اجزاء اثر گذار بر بازدهی این نوع سیستم ها است. در این پایان نامه، ماده سرامیکیlscf ((la1-xsrxcoyfe1-yo3 بعنوان کاتد پیل سوختی اکسید جامد مورد مطالعه قرار گرفته است. این کاتد بین دماهای 600 تا 800 درجه سانتیگراد، هدایت الکتریکی خوب و عملکرد الکتروشیمیایی نسبتاً بالایی دارد. ماده کاتدی lscf با استفاده از روش سل-ژل تعدیل یافته و همچنین سل-ژل خوداحتراقی ساخته شده است. برای سنتز این ماده از نیترات لانتانیم، نیترات استرانسیم، نیترات کبالت، نیترات آهن، edta، اسید سیتریک و نیترات آمونیوم به عنوان عامل احتراقی استفاده شده است. پودر lscf سنتز شده از دیدگاه نانوئی، خواص ساختاری، تاثیر دما بر روی اندازه ذرات و میزان تخلخل، مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی های صورت گرفته و نتایج حاصله نشان می دهند که نانو ذرات کاتدی lscf با اندازه میانگین ذره ای مناسب، میزان توزیع تخلخل نسبتاً قابل قبول و مساحت سطح موثر مناسب، نسبت به آزمایشات صورت گرفته و گزارش شده، دارای ساختار و خواص فیزیکی بهتری است که می تواند گام مهمی بر ای سنتز مواد کاتدی با بازدهی بیشتر باشد.