II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

263
olarak ortaya koyabilen bir matematiksel model geliştirilmesidir. Deneysel ölçümler
matematiksel modelin doğrulanmasının yanı sıra optimum pil performansı için
gerekli olan parametrelerin belirlenmesinde kullanılmıştır.
2. Deneysel Çalışma
Bu çalışmada 700-800°C sıcaklık aralığında çalışabilen, ScSz KOYP MEG kullanılmıştır.
Böyle bir MEG piyasalarda hazır olarak satılmamaktadır. Bu doğrultuda
ScSz tabanlı MEG’ler şerit döküm ve ipek baskı teknikleri kullanılarak 16 cm 2 aktif
alana sahip olacak şekilde imal edilmiştir (Şekil 2b). Şerit döküm çamuru elde
etmek için uygun organik bağlayıcı, plastikleştirici ve ayırıcı ile birlikte alkol çözücü
ortamında 24 saat değirmende karıştırılmıştır. Laboratuar ölçeğindeki şerit döküm
cihazı ile ince şerit halinde dökülen ScSz elektrolit daha sonra laminasyon ve
presleme işlemlerine tabi tutulmuştur. İstenilen ölçülerde kesildikten sonra, yoğun
elektrolit tabaka elde etmek için iki aşamalı sinterleme uygulanmış sinterleme sonrasındaki
elektrolit yoğunluğu Arşimet metodu ile %98 olarak ölçülmüştür.
Anot ve katot tabakaları ipek baskı tekniği ile elektrolitin farklı iki yüzeyine işlenmiştir.
NiO-ScSz (kütlece %50NiO: %50ScSz, Nextech Materials) anot tozları
belirli miktarlarda terpineol ve etil selilöz ile karıştırılarak ipek baskı için uygun
hale getirilmiştir. Benzer şekilde katot (LSM-ScSz) solüsyonu da hazırlanmıştır.
MEG üretimi sonrası hücre performansı ve hücre içi sıcaklık dağılımının ölçülmesi
için deneysel düzenek kurulmuştur. Geliştirilen deneysel düzeneğin şematik gösterimi
Şekil 1a’da verilmiştir.
Deneysel sistem, I-V ölçümleri için yakıt pili test istasyonu, sistemi istenilen sıcaklığa
ulaştırmak için sıcaklık kontrollü bir fırın, termoelemanlar ve uygun data alıcıları,
hidrojen ve hava tankları ve data toplanması için bir bilgisayardan oluşmaktadır.
Sıcaklık ölçümleri için beş termoeleman anot interkonnektörü üzerine monte
edilmiştir. Termoelemanların anot akış kanallarına yerleştirilmesi Şekil 1b’de verilmiştir.
Beş termoelemanda fırın yüzeylerine yerleştirilerek simülasyonda kullanılacak
olan sınır şartlarının belirlenmesinde kullanılmıştır. Deneyler sırasında ayrıca
fırın içi ve dış ortam sıcaklıkları ayrıca ölçülmüştür.