13581

12345

كارشناسي ارشد

ماده چگال

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده فيزيك

۱۳۹۶

[نه]، ۱۱۰ص.: مصور، جدول، نمودار

هادي سلامتي

حميده شاكري‌پور

مهدي رنجبر، اسماعيل عبدالحسيني

1397/03/12

كتابنامه

فيزيك

فيزيك

ID12345

چكيده پيل سوختي وسيلهاي است كه به طور مستقيم انرژي شيميايي را به انرژي الكتريكي تبديل ميكند در بين انواع پيل سوختي پيل سوختي اكسيد جامد SOFC با داشتن مزايايي از قبيل توان تبديل انرژي بالا و همچنين امكان استفاده از انواع سوختها به واسطه دماي كاري بالا از اهميت بسزايي برخوردار ميباشد عمده مشكل اين نوع پيل سوختي دماي كاري بالاست يكي از راههاي كاهش دما بهبود در ساختار و ويژگيهاي كاتدهاي موجود براي به دست آوردن عملكرد حداكثري است در اين تحقيق از ماده پروسكايتي LCNC به علت رسانندگي خوب دوگانه الكتروني و يوني استفاده شده است ماده كاتدي 5 0 La0 0Ca0 4Ni1 xCoxO3 0 x به روش سل ژل ساخته شد ثابتهاي شبكه رسانندگي الكتريكي انرژي فعالسازي و ميكروساختار نمونهها در اين پژوهش بررسي شد براي مطالعه خواص ساختاري نمونهها از مشخصه يابي پراش پرتو ايكس XRD استفاده شد پراش پرتو ايكس نمونهها نشاندهنده شكلگيري ساختار رومبوهدرال با حضور فاز ثانويه NiO بود خواص الكتريكي نمونهها به روش چهار ميلهاي از دماي اتاق تا دماي كاري 211 C در هوا اندازهگيري شد با بررسي رفتار مقاومت اين مواد مشخص شد كه با افزايش مقدار جاينشاني كبالت در ساختار مقاومت كاهش مييابد به استثناي نمونه 4 1 x انرژي فعالسازي با استفاده از نمودار آرنيوس مربوط به رسانندگي الكتريكي محاسبه شد كه نمونه 5 1 x كمترين مقدار را دارد براي بررسي ريخت شناسي اين مواد از ميكروسكوپ روبشي الكتروني بهره گرفته شد در انتها به منظور آزمون طيا امپدانس الكتروشيميايي نيم سل با استفاده از الكتروليت زير كونياي پايدار شده با ايتريم 82 YSZ ساخته شد افزايش دماي كاري تاثير چشمگيري در كاهش مقاومت ويژه سطحي نمونه ها داشت همچنين با افزايش مقدار كبالت در ساختار مقدار اين مقاومت كاهش يافت به استثناي نمونه 9 1 x نتايج حاصل La1 9Ca1 4Ni1 5Co1 5O3 را به علت پايين بودن ميزان رسانندگي الكتريكي و مقاومت ويژه سطحي كانديد مناسبي به عنوان كاتد پيل سوختي اكسيد جامد دماهاي مياني معرفي مي كند واژه هاي كليدي پيل سوختي اكسيد جامد كاتد پروسكايت اكسيد پروسكايت 5 1 La1 9Ca1 4Ni9 xCoxO3 1 x

999 Investigation of La6 0Ca6 4Ni1 xCoxO3 6 x 6 0 as a cathode material for solid oxide fuel cell Mahnoosh Akhavan m akhavan@ ph iut ac ir March 1192 Department of Physics Isfahan University of Technology Isfahan 24959 23999 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Prof Hadi Salamati salamati@cc iut ac irAssistant Dr H Shakeripour hshakeri@cc iut ac irAbstractA fuel cell is a device for direct conversion chemical energy to electrical energy Among different kinds offuel cells Solid Oxide Fuel Cells SOFCs have received tremendous attention due to their high efficiency long term stability fuel flexibility and low emissions in high operating temperature The biggestdisadvantage is high operating temperature One way to overcome this issue is to improve the structuraland functional characteristics of available cathodes In this investigation La0 0Ca0 4Ni1 xCoxO3 0 x 0 5 as the catode of SOFC was used because of its goodelectron and ion conductivity The powder of LCNC oxides was prepared by Sol gel method for SolidOxide Fuel Cells cathode applications The lattice parameters electrical conductivity activation energy and microstructures of these specimens were investigated systematically in this study Crystal structurewere studied by X Ray diffraction XRD X Ray patterns show rhombohedrol structures and appears asecondary phase of NiO The electrical resistivity of specimens were measured from room temperature upto operating temperature of IT SOFC 000 C by four point probe method in air atmosphere The resultsrevealed thate as the Co amount increases the electrical conductivity are decreased except x 0 4 Theactivation energy calculated from the Arrhenius plot of the electrical conductivity thatLa0 0Ca0 4Ni0 5Co0 5O3 had the minimum activation energy Scanning electron microscope used to study themicrostructures of the particles In the end Electrochemical impedance measurement used to observe theElectrochemical of symmetric cell with LCNC cathode and YSZ 28 electrolyte The area specificresistance ASR decreas with increase in the measurement temperatur and as the Co amount increases theASR are decreased except x 0 1 Results show that La0 0Ca0 4Ni0 5Co0 5O3 is a good candidate to be usedas cathode in intermediate Solid Oxide Fuel Cells Keywords Solid Oxide Fuel Cell Cathode Electrical Conductivity LCNC Sol gel La0 0Ca0 4Ni1 xCoxO3 0 x 0 5 Oxide perovskite

هادي سلامتي

حميده شاكري‌پور

مهدي رنجبر، اسماعيل عبدالحسيني