II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

3.2.2. KAT Gözenekliliğinin Performansa Olan Etkisi
203
Katot akım toplayıcı tabakanın etkin akım toplanmasının yanı sıra başka bir işlevi
de gözenekliliği sayesinde elektrokimyasal reaksiyonlar için gerekli olan oksijeni
KİT’ye transfer etmektedir. KAT gözenekliliği ise ipek baskı çamuruna katılan
gözenek yapıcı malzeme ile sağlanmaktadır. Bu yüzden KAT’nin gözenekliliğinin
performansa olan etkisini incelemek için gözenek yapıcı miktarı kütlece %2,5-10
arasında değişen 4 farklı KAT ipek baskı çamuru hazırlanmıştır. Bu çamurlar KİT
tabakası üzerine kaplanarak farklı KAT gözenekliliğine sahip 4 farklı anot destekli
hücre imal edilmiştir. Bu hücrelerin 700 ºC sıcaklıktaki performans eğrileri Şekil
7’de verilmiştir. KAT gözenekliliği arttıkça gaz geçişleri daha kolay olmaktadır.
Fakat gözeneklilik arttıkça elektronik iletkenlik buna paralel olarak azalmaktadır.
Bu yüzden bu iki parametrenin dengelendiği ve kütlece %5 oranında gözenek yapıcı
ile hazırlanan hücre en yüksek performansı (1,74 W/cm 2 ) ortaya koymuştur.
Arşimet tekniği kütlece %5 oranında eklenen gözenek yapıcının KAT’ye %60
gözeneklilik kazandırdığını ortaya koymuştur.
%2,5
Şekil 7. KAT gözenekliliğin performansa olan etkisi
Bütün optimizasyonlar sonucunda üretilen anot destekli hücrenin 700 ºC - 800 ºC
arasındaki farklı çalışma sıcaklıklarındaki performans değerleri ise Şekil 8’de verilmiştir.
Hücre 700, 750 ve 800 ºC çalışma sıcaklıklarında sırası ile 1,74 W/cm 2 ,
1,88 W/cm 2 ve 1,93 W/cm 2 maksimum güç yoğunluğu değerleri ortaya koymuştur.
%7,5
%10
%5