II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

Özet
KATI OKSİT YAKIT PİLLERİ İÇİN KONTAK MALZEMESİ
GELİŞTİRİLMESİ
Abdullah MAT, Yüksel. KAPLAN, Mahmut. D. MAT,
Çiğdem TİMURKUTLUK, Bora TİMURKUTLUK
Niğde Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü
245
Katı Oksit Yakıt Pillerinde yüksek performans elde edebilmek için akım toplayıcılar
ile yakıt pili anot ve katot tabakaları arasında iyi bir kontak sağlanmalıdır. Bu
amaçla kontak pastaları kullanılmaktadır. Kontak malzemelerinin yakıt pili anot ve
katot tabakalarıyla uyumlu olması, yüksek çalışma sıcaklığından dolayı korozyona
dayanıklı olması, uzun süreli çalışmalara uygun olması gibi özellikleri sağlaması
gerekmektedir. Bu çalışmada anot ve katot katalizör tabakaları için birçok kontak
pastası geliştirilmiş ve test edilmiştir.
Geliştirilen iletken pastaların performans ve analizleri yapılarak ticari kontak malzemeleri
ile karşılaştırılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda katot katalizör tabaka için
geliştirilen LSM 20P kontak pastanın ticari LSM pastadan, aynı şekilde anot katalizör
tabaka için geliştirilen NiO Q iletken pastanın da ticari Ni pastadan daha iyi
performansa sahip olduğu belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Katı Oksit Yakıt Pili, Kontak pasta, Kontak direnci.
1. Giriş
Yakıt pilleri, yakıtın kimyasal enerjisini elektrokimyasal olarak doğrudan elektrik
enerjine dönüştüren cihazlardır. Yapısal olarak anot, katot ve elektrolit tabakalarından
oluşmaktadır. Bu yönüyle piller ve akülerle benzeşim göstermektedir. Pillerden
farklı olarak yakıt ve hava gönderildiği sürece, elektrik enerjisi üretmeye devam
ederler. Bu yönüyle de jeneratör ve elektrik santrallerine bezemektedirler. Yakıt
olarak belli saflıktaki hidrojen kullanıldığında verimleri çok yüksek olmakla beraber
diğer hidrokarbon içeren yakıtları da, ya doğrudan ya da reformlama işlemi
sonrasında kullanabilmektedirler. Yakıt olarak saf hidrojen kullanıldığında eksoz
olarak su oluşmaktadır. Bu yönüyle temiz bir enerji sunmaktadırlar.
Yakıt pilleri elektrolit yapılarına göre isimlendirilirler. Katı oksit yakıt pilinde
kullanılan elektrolit, seramik malzemelerden oluştuğu için bu şekilde isimlendirilmiştir.
KOYP yüksek enerji dönüşüm verimi, çalışma sıcaklıklarının yüksek olmasından
(600-1000°C) dolayı yakıt kullanım seçeneklerinin fazla olması ve pahalı
katalizörlere ihtiyaç duymamaları, temiz ve sessiz çalışma gibi özellikleri nedeniyle
geleceğin en önemli enerji üreteçleri arasında görülmektedir.