7831

سنتز كاتد پيل سوختي اكسيد جامد دما متوسط با روش سل- ژل

كارشناسي

مهندسي مواد و متالوؤزي

1401

دكتر هاجر قنبري، دكتر مهدي داراب

1401/04/15

مواد و متالورژي

به دليل قابليت عالي پيل¬هاي سوختي در كاهش اثرات مخرب زيست¬محيطي سوخت¬هاي فسيلي، اين سامانه¬ها، كانديدهاي مناسبي براي جايگزيني موتور¬هاي احتراقي هستند. همچنين، با توجه به افزايش جمعيت كره¬ي زمين و در پي آن، افزايش تقاضا براي سوخت، و با توجه به اينكه سوخت¬هاي فسيلي منابع تجديد ناپذير هستند، پيل¬هاي سوختي گزينه¬هاي عالي هستند. اجزاي اوليه يك پيل سوختي، شامل الكتروليت رساناي يوني، يك كاتد، و يك آند است. ساختار¬هاي پروسكايتي به دليل توانايي خوب در رسانايي يوني و الكتروني، و فعاليت كاتاليستي مناسب در محيط اكسيد-كننده و كاهنده، مناسب براي استفاده در اجزاي پيل سوختي اكسيد جامد هستند. در اين پژوهش، پودر الكترود كاتد پيل سوختي اكسيد جامد دما متوسط (LSCF) La0.6 Sr0.4Co0.4Fe0.6O3، از روش سل- ژل، با استفاده از مواد اوليه نيترات¬هاي آبدار و عامل¬هاي پليميري ساخته شد. بررسي فازي توسط آناليز پراش پرتو ايكس صورت گرفت و با كمك ميكروسكوپ الكتروني روبشي، ماده از نظر مورفولوژي بررسي شد. با تغيير ماده¬ي لانتانيم نتيرات آبدار و رساندن اندازه اين ماده، پودر LSCF با كمترين فاز ناخواسته يه دست آمد و تشكيل يك پروسكايت دوگانه با ساختار ارترومبيك پس از كلسيناسيون در دماي 1050 درجه سانتي¬گراد، به مدت شش ساعت، توسط آناليز پراش پرتو ايكس تائيد شد. همچنين، نتايج به دست¬آمده از آناليز FESEM حضور يكنواخت عناصر تشكيل دهنده¬ي پروسكايت دوگانه، در ماده را تائيد مي¬كند. مطالعه¬ي ريزساختار اين ماده، حضور يك تركيب همگن متخلخل با ذرات شبه سيلندري چسبيده به هم را نشان داد. ميانگين اندازه¬ي ذرات 100 نانومتر محاسبه شد.

پيل سوختي , كاتد , پيل سوختي اكسيد جامد , پيل سوختي اكسيد جامد دما متوسط , سل- ژل , LSCF , پروسكايت دوگانه