شماره ركورد
34635
پديد آورنده
سما نوري
عنوان
بررسي اثر تركيب و دما بر سنتز و بهبود خواص الكتروشيميايي پروسكايت نانوساختار La1− xCaxFeO3
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد گرايش سراميك
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1403/07/14
استاد راهنما
جناب آقاي دكتر حسين سرپولكي_جناب آقاي دكتر مهدي داراب
استاد مشاور
جناب آقاي دكتر محمد گل محمد
دانشكده
مهندسي مواد و متالورژي
چكيده
پيلهاي سوختي اكسيد جامد سيستمهاي الكتروشيميايي مناسبي براي تبديل انرژي شيميايي به الكتريكي هستند. اهميت پيل سوختي اكسيد جامد در توانايي آن براي توليد الكتريسيته با بهروهوري بالا و آلايندگي بسيار ناچيز است. براي پيل سوختي اكسيد جامد نيازمند توسعه كاتدهايي با پايداري مكانيكي و حرارتي قابل قبول الكترود در دماي ͦC 600 _1000 علاوه بر هدايت الكتريكي و يوني هستيم و پروسكايتها گزينه مطلوبي براي اين منظور هستند. در اين پژوهش از اكسيد پروسكايت La0.65Ca0.35Fe1-xNixO3 به عنوان پودر كاتدي استفاده و از روش سل ژل احتراقي براي ساخت آن بهره گرفته شد. همچنين از الكتروليت سرياي دوپ شده با گادولينيوم به دليل خواص فيزيكي مطلوب، عدم رسانايي الكتريكي و رسانايي يون اكسيژن مناسب استفاده شد. با استفاده از آناليز حرارتي همزمان دماي مناسب كلسيناسيون ͦC 900 انتخاب شد. همچنين، نتايج حاصل از آناليز پراش اشعه ايكس نشان داد كه كاتدهاي با درصدهاي (صفر تا 3/0) نيكل تك فاز بوده و داراي ساختار ارترومبيك ميباشند. آناليز ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني از سطح پودر كاتدي نشاندهندهي ريزساختار ناهمگن با اندكي كلوخگي است و اندازهي ذرات حدودnm 100تخمين زده شد. با بررسي دماي پخت سلولهاي متقارن با استفاده از آناليز طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي و FESEM اين نتيجه حاصل شد كهC ͦ 900 دماي بهينه از نظر عملكرد الكتروشيميايي و چسبندگي مناسب كاتد بر روي الكتروليت ميباشد. علاوه براين، آناليز EIS از تمام سلولهاي متقارن در دماي عملياتي ͦC 600 _800 گرفته شد. نتايج نشان داد كه نمونهي بهينه از نظر عملكرد الكتروشيميايي نمونهي LCFN0.1 با كمترين مقاومت پلاريزاسيون ) (Ω Cm2) 2004/2 (و چسبندگي مناسب بر روي الكتروليت است.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/01/18
عنوان به انگليسي
Investigating the effect of composition and temperature on the synthesis and improvement of electrochemical properties of nanostructured perovskite La1− xCaxFeO3
تاريخ بهره برداري
10/6/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سما نوري
چكيده به لاتين
Solid oxide fuel cells are suitable electrochemical systems for converting chemical energy into electrical energy. The importance of the solid oxide fuel cell is in its ability to produce electricity with high efficiency and very little pollution. For the solid oxide fuel cell, we need to develop cathodes with acceptable mechanical and thermal stability of the electrode at a temperature of 600-1000 ͦ C in addition to electrical and ionic conductivity, and perovskites are a good option for this purpose. In this research, perovskite oxide La0.65Ca0.35Fe1-xNixO3 was used as the cathode powder, and the sol-gel combustion method was used for its production. Also, gadolinium-doped ceria electrolyte was used due to its favorable physical properties, lack of electrical conductivity, and good oxygen ion conductivity. Using simultaneous thermal analysis, the appropriate calcination temperature of 900 ͦ C was selected. Also, the results of X-ray diffraction analysis showed that cathodes with percentages (0 to 0.3) of nickel are single-phase and have an orthorhombic structure. The field emission scanning electron microscope analysis of the surface of the cathode powder shows a heterogeneous microstructure with a little agglomeration and the particle size was estimated to be about 100 nm. By Checking the Sintering temperature of symmetrical cells using electrochemical impedance spectroscopy analysis and FESEM, it was concluded that 900 ͦC is the optimal temperature in terms of electrochemical performance and suitable adhesion of the cathode on the electrolyte. In addition, EIS analysis was taken from all symmetrical cells at the operating temperature of 650-800 ͦC. The results showed that the optimal sample in terms of electrochemical performance is the LCFN0.1 sample with the lowest polarization resistance (2.2004 (Ω Cm2)) and proper adhesion on the electrolyte.
كليدواژه هاي فارسي
سنتز پروسكايت , پيل سوختي اكسيد جامد , كاتد , طبف سنجي امپدانس الكتروشيميايي
كليدواژه هاي لاتين
perovskite synthesis , solid oxide fuel cell , cathode , electrochemical impedance spectroscopy
Author
Sama Noori
SuperVisor
Hossien Sarpoolaky