II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

KATI OKSİT YAKIT PİLLERİNDE (KOYP) KULLANILAN
İNTERKONNEKTÖRLERİN KAPLANMASININ PERFORMANS
VE ÖMRE ETKİSİ
Özet
Fatma AYDIN 1 ve Mahmut D. MAT 2
1 Niğde Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü
2 Niğde Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü
237
Katı oksit yakıt pillerinin (KOYP) yüksek sıcaklıklarda çalışmasından dolayı akım
toplama amacıyla sınırlı sayıda malzeme kullanılabilmektedir. Bu çalışmada ticari
ferritik paslanmaz çeliklerin (Crofer22 APU) KOYP katot çalışma ortamında korozyona
karşı dirençleri incelenmiştir. İlk olarak Crofer22 APU yakıt pili performansı
hiçbir kaplama yapılmadan 100 saate kadar ölçülmüştür. Daha sonra
Crofer22 APU üzerine Mn1.5Co1.5O4 farklı metotlar kullanılarak ilk olarak fırça ile
uygulanmış, daha sonra elektro-kaplama yöntemiyle kaplanarak incelenmiştir. Elde
edilen sonuçların performansları 16 cm 2 aktif alana sahip bir yakıt hücresi ile yakıt
pili test istasyonunda 100 saate kadar çalıştırılıp karşılaştırılmıştır. Test sonuçlarına
göre hiçbir kaplamanın yapılmadığı interkonnektörün korozyona uğrayarak performansta
kayda değer bir düşüşe (10 W’tan 8,5 W’a) neden olduğu, elektro kaplamanın
ise yeterli korumayı sağlayamayıp performansta azalma (5 W’tan 2 W’a) gösterdiği
ve son olarak da fırça ile kaplamanın performansta ve ömründe önemli bir
düşüşe (6 W’tan 5,5 W’a) neden olmayıp korozyon korumasını arttırdığı gözlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Katı oksit yakıt pilleri, Crofer22 APU, Mn 1.5Co 1.5O 4, ferritik paslanmaz
çelikler.
1. Giriş
Katı oksit yakıt pillerinin (KOYP) yüksek enerji dönüşüm verimleri ve düşük emisyon
nedenleri ile yakın bir gelecekte içten yanmalı motorların yerini alması beklenmektedir
[1].
KOYP’nin en önemli bileşenlerinden biri stak içinde hem yakıt ve oksidant dağıtımını
yapan hem de akım toplama görevi yapan interkonnektörlerdir [2].
İnterkonnektörlerin kolay işlenebilmesi, yüksek elektrik iletkenliği gösterebilmesi,
yüksek kimyasal dirence sahip olması ve yüksek mukavemet gösterebilmesi nedenleri
ile metalik olması istenmektedir. KOYP çalışma sıcaklığının çok yüksek (700-
850 o C) olmasından dolayı ancak çok özel metal alaşımları interkonnektör olarak
kullanılabilmektedir. Birçok metal alaşımı interkonnektör malzemesi olarak test
edilmiş ayrıca bu amaçla birçok yeni metal alaşımı geliştirilmiştir. Test edilen mal-