Katı oksit yakıt pili elektrotlarının mikroyapısal optimizasyonu
Küçük Resim Yok
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tez kapsamında katı oksit yakıt pili (KOYP) anot destek tabakası (ADT) mikroyapısal özelliklerinin hücre performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Elektrokimyasal reaksiyonların meydana geldiği anot fonksiyonel tabaka (AFT) ile birlikte iki katmandan oluşan KOYP anot mikroyapıları açık kaynak bir yazılım yardımı ile sentetik olarak üretilmiştir. Sadece ADT mikroyapı parametrelerinin etkisinin incelenmesi için farklı partikül boyutu, hacimsel oran ve gözenekliliğe sahip ADT tabakaları aynı özelliklere sahip bir AFT ile birleştirilmiştir. Performans belirleyici parametre olarak seçilen üçlü faz sınırı (ÜFS) yoğunluğu her bir tabaka ve toplam anot için sayısal olarak hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar ADT mikroyapısının reaktant gazın beslenmesi ve üretilen akımın toplanması durumlarını etkilediği için hücre performansı üzerinde önemli bir etkisinin olduğunu ve bu nedenle dikkatli bir şekilde tasarlanması gerektiğini göstermiştir.
In this thesis, the effects of solid oxide fuel cell (SOFC) anode support layer (ASL) microstructural properties on the cell performance are investigated. SOFC anode microstructures consisting of two layers, including the anode functional layer (AFL), where electrochemical reactions occur, are synthetically generated with the help of an open-source software. ADT layers with different particle sizes, volume fractions and porosities are combined with an AFT generated with the same properties to investigate the effect of only ADT microstructural parameters. The triple phase boundary (TPB) density, which is chosen as the performance determining parameter, is then numerically calculated for each layer and for the total anode. The results obtained show that the ASL microstructure has a significant impact on the cell performance as it influences the reactant gas supply and the collection of the generated current, and therefore should be carefully designed.
In this thesis, the effects of solid oxide fuel cell (SOFC) anode support layer (ASL) microstructural properties on the cell performance are investigated. SOFC anode microstructures consisting of two layers, including the anode functional layer (AFL), where electrochemical reactions occur, are synthetically generated with the help of an open-source software. ADT layers with different particle sizes, volume fractions and porosities are combined with an AFT generated with the same properties to investigate the effect of only ADT microstructural parameters. The triple phase boundary (TPB) density, which is chosen as the performance determining parameter, is then numerically calculated for each layer and for the total anode. The results obtained show that the ASL microstructure has a significant impact on the cell performance as it influences the reactant gas supply and the collection of the generated current, and therefore should be carefully designed.
Açıklama
Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Termodinamik Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
