Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı
Yüklə 3 Mb.
|
|
YEĞEN Gülşah
Danışman : Prof. Dr. İsmail BOZ Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği Programı : Proses ve Reaktör Tasarımı Mezuniyet Yılı : 2009 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAK Prof. Dr. Muzaffer YAŞAR Prof. Dr. İsmail AYDIN Doç. Dr. Cemal ÖZEROĞLU
Yakıt pilleri kullandığı yakıtı yakmadan enerjisini doğrudan kimyasal yolla elektrik enerjisine çeviren sistemlerdir. Yakıt pillerinin özünü membran – elektrot bileşkesi oluşturur. Yapı olarak anot- seçici geçirgen bir membran- katot şeklindedir. Bu çalışma kapsamında doğrudan metanol beslemeli yakıt pillerinin performansını artırmak için difüzyon tabakasında, mikroporoz tabaka yapısında farklı karbon, PTFE yüklemeleri ve gaz difüzyon tabakası çeşitleri araştırılarak, performans deneyleri yapılmıştır. Katalizör yükleme oranları, anot mikroporoz tabaka miktarı ve katot mikroporoz tabaka miktarları farklılaştırılarak en optimum değerler elde edilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca mikroporoz yapı ile doğrudan metanol yakıt pillerinde karşılaşılan yakıt geçişi gibi problemlere çözüm bulunması amaçlanmıştır. Denemeler sırasında Pt ve PT/Ru katalizör karışımları ve çeşitli mikroporoz yapılar hazırlanmıştır. İşleme tabi tutulmuş gaz difüzyon tabakaları arasına membran konularak hazırlanan 12 adet membran-elektrot bileşkelerinin performanslarının ölçülmesi için öncelikle Yakıt pili test sisteminde I/V karakteristik eğrileri çizdirilmiştir. En son olarakta MEA’yapılarının frekans aralığında davranışları sorgulanıp, impedance eğrileri çizilmiştir. Deneylerde literatürle karşılaştırıldığında en iyi sonucun, 1 mg/cm2 PTFE ve 1 mg/cm2 Nafyon yuklemeli MEA’den 0,64V açılış değeri, 290 mA/cm2 akım yoğunluğu ve 37 mW/cm2 güç yoğunluğu ile elde edildiği bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Yakıt Pili, Doğrudan metanol kullanan yakıt pilleri, MEA, mikroporoz tabaka. Design and Optimization of Direct Methanol Fuel Cell Membrane Electrode Assembly Fuel cells are electrochemical devices that convert the chemical energy of a reaction directly into electrical energy. The main part of the system is membrane-electrode assembly (MEA). Its structure is like that; anode electrode-selective membrane-cathode electrode. In this study we will work with different carbon, platinum loading in microporous layer and different gas diffusion layer (carbon cloth or paper) for optimization of DMFC performance. The aiming of this work is to enhance the performance of DMFC by changing percentage of catalyst loading, quantity of anode and cathode microporous layer. Also additionally microporous layer will use for methanol permeation. At the time of experiments, several Pt, Pt/Ru catalysts and microporous layers were prepared. I/V characteristic curves were sketched for each 12 MEA by using Fuel Cell Test Station. Finally impedance curves were sketched by Solartron Impedance Analyzer. When experiments were compared with literature, the best outcome is the MEA which has 1 mg/cm2 PTFE and 1 mg/cm2 Nafion loading, gives 0,64 OC Voltage, 290 mA/cm2 current density and 37 mW/cm2 power density.
Yüklə 3 Mb. Dostları ilə paylaş:
|