II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

198
Ticari %40 Sr dop edilmiş lantan-demir oksit (LSF) katot tozları kütlece eşit oranda
ScSZ ile karıştırılmıştır. Karışıma, belli miktarlarda etil selüloz bağlayıcı,
terpineol çözücü ve gözenek yapıcı eklenerek yine bilyeli değirmen yardımı ile 24
saatlik bir karıştırma uygulanmıştır. Karıştırma sonrasında toz kümeleşmelerinin
önlenmesi ve ipek baskı için gerekli olan yüksek viskoziteye sahip çamurun elde
edilmesi için üç milli değirmen kullanılmıştır. Daha sonra LSF/ScSZ KİT çamuru
elektrolitin üst yüzeyine laboratuar ölçekli bir ipek baskı cihazı ile 30 µm kalınlıkta
kaplanmıştır. Ön kurutma sonrasında benzer şekilde sadece LSF ve kütlece %7,5
gözenek yapıcı içeren KAT çamuru KİT’in üzerine 30 µm kalınlıkta kaplanmıştır.
1000 °C sıcaklıkta 2 saatlik sinterleme sonrasında KOYP MEG’leri hazır hale
getirilmiştir. Bütün örneklerde katot aktif alanı 1 cm 2 olarak uygulanmıştır.
MEG performansı ve empedans deneyleri yakıt pili test istasyonu yardımı ile gerçekleştirilmiştir.
Performans ölçümlerinde yakıt olarak hidrojen ve oksitleyici olarak
hava kullanılmıştır. Empedans ölçümlerinde ise frekans 0,1-10 5 Hz arasında ve
tarama hızı 10mV/s olarak seçilmiştir.
3. Sonuçlar ve Tartışma
3.1. Katot İşlevsel Tabaka Optimizasyonu
KİT optimizasyonu çalışmalarında, KİT sinterleme sıcaklığı ve kalınlığı farklı
simetrik hücreler imal edilmiştir. Hücrelerin üç elektrotlu empedans yöntemi ile
dirençleri belirlenerek değişim akım yoğunlukları hesaplanmıştır. Daha sonra aynı
KİT’ler anot destekli hücrelerde uygulanarak performans ölçümleri alınmış ve
empedans sonuçları ile tutarlılığı karşılaştırılmıştır.
3.1.1. KİT Sinterleme Sıcaklığının Etkisi
Katot işlevsel tabaka sinterleme sıcaklık etkisinin incelenmesi için, her iki yüzeyi KİT
ile kaplanmış simetrik hücreler imal edilmiştir. Bu hücrelerin KİT’leri daha sonra
sırası ile 900, 950 ve 1000 ºC sıcaklıkta sinterlenerek üç farklı örnek hazırlanmıştır.
Bu örneklerin 800 ºC sıcaklıktaki empedans sonuçları Şekil 1’de verilmiştir.
1000 ºC
1050ºC
950 ºC
Şekil 1. KİT sinterleme sıcaklıkları farklı örneklerin empedans sonuçları