II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

72
� Katı oksit yakıt pili hücresi anot ve katot mikro yapı optimizasyonları
� Hücre boyutlarının büyütülmesi, hücre kalınlığının inceltilmesi ve mukavemetinin
artırılması
� Katı oksit yakıt pili yığınlarında sızdırmazlık malzemelerinin araştırılması
ve sızdırmazlık için stak dizaynı
� Hücre içindeki hızlı performans düşüşlerinin nedenlerinin araştırılması
ve hücre ömrünü artırmak için mikroyapı iyileştirilmesi
� Hücre içinde sıcaklık gradyentinden kaynaklanan gerilmeleri önlemek için
stağın çalışması sırasında sıcaklık dağılımının ölçülmesi
� Anot bölgesinde performans düşüşünün nedenlerinin araştırılması için
mikroyapı modellemesi
� İnterkonnektörlerde paslanmanın ve krom buharlaşmasının önlenmesi için
interkonnektörlerin kaplanması
� Daha iyi akım toplama stratejilerinin ve akım toplama malzemelerinin
geliştirilmesi
PEM elektrolizörleri konularında yapılan çalışmalar;
� Yüksek basınçlarda çalışan PEM elektrolizör yığınlarının geliştirilmesi
� Yüksek basınçta sızdırmazlık için yeni hücre dizaynı geliştirilmesi ve
sızdırmazlık stratejileri
� PEM elektrolizörlerde akış görüntüleme ve matematiksel modelleme
Bu çalışmada yukarıda katı oksit yakıt pilleri ve PEM elektrolizörleri için yukarıda
maddeler halinde verilen konulardaki gelişmeler özetlenmiştir.
2. Katı Oksit Yakıt Pilleri
Katı oksit yakıt pilleri yüksek enerji dönüşüm verimleri, hidrojen dışında
biyoyakıtlar, sıvı alkoller gibi birçok yakıtı kullanabilmeleri, PEM yakıt pilleri gibi
pahalı katalizörlere ihtiyaç duymamaları ile dikkat çekmektedir. Fakat ticarileşmesi
öncesi çözülmesi gereken birçok grup yoğun çalışmalar sürdürmektedir. Katı oksit
yakıt pilleri konusunda yapılan çalışmalar ve elde edilen sonuçlar bölümle halinde
özetlenmiştir.
2.1. Mikroyapı Optimizasyonu
Tipik bir katı oksit yakıt pili hücresi tabakaları Şekil 1’de verilmiştir. KOYP hücresi
sadece O -2 iyonlarının geçmesine izin veren yoğun elektrolit, oksijenin indirgendiği
katot ve elektrolitten gelen O -2 iyonları ile H2 ve CO elektrokimyasal reaksiyon
sonuncu elektron su buharı ve karbondioksit ürettiği anot tabakalarından oluşmaktadır.
Hem anot hem de katot tabakası elektrokimyasal reaksiyon bölgesini genişletmek
ve elektron transferini iyileştirmek için fonksiyonel tabaka ve akım toplama