Skip to main content
SUPERVISOR
Hadi Salamati mashhad,Mehdi Ranjbar
هادی سلامتی مشهد (استاد راهنما) مهدی رنجبر (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Taghi Amiri
محمدتقی امیری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
A fuel cell is an electrochemical device that converts the chemical energy of a fuel directly into the electrical energy. All fuel cells consist of two electrodes, anode and cathode, and an electrolyte. Lack of direct combustion leads to higher efficiency than Carnot heat engines and also reduced environmental impact. Solid oxide fuel cells are a justify; LINE-HEIGHT: normal; TEXT-INDENT: 0cm; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; unicode-bidi: embed; DIRECTION: ltr" Amongst the various methods available for ceramic processing, the use of microwaves as energy source for synthesis and sintering of ceramics has gained substantial attention among scientists, due to its unique advantages namely, shorter processing times and the superior quality of the samples obtained thereafter. In this investigation, La based perovskite oxide cathode, La 0.6 Ca 0.4 Fe 0.8 Ni 0.2 O 3 was used because of its good electron and ion conductivity, chemical stability and satisfactory catalytic activity. Sol-gel method was used to synthesize it. XRD analysis revealed that microwave results in much better crystallization. Analyzing the picks broadening of the XRD results revealed that annealing by microwave, induce directional dependent stress. Electrical resistance measurement versus temperature of microwave assisted synthesized samples reveals that dual conductivity occur in a lower temperature which attribute to the better crystallization and less oxygen content. This leads to increase the active layer between the electrolyte and cathode that results better performance. Small polaron hopping was responsible mechanism in conductivity. Both in the synthesizing and the annealing, less activation energy achieved from microwave irradiation. Scanning electron microscope used to study the topography of the particles. It reveals that microwave assisted synthesis results in smaller particles. Microwave annealing had no tangible particle size difference in comparison to conventional prepared samples using oven. In the end electrochemical impedance measurement used to observe the electrochemical of symmetric cell with La 0.6 Ca 0.4 Fe 0.8 Ni 0.2 O 3 cathode.
پیل‌سوختی وسیله‌ای الکتروشیمیایی است که به طور مستقیم انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. هر پیل‌سوختی شامل سه جزء اصلی کاتد، الکترولیت و آند است. پیل‌سوختی به علت تبدیل مستقیم انرژی شیمیایی به الکتریسیته، دارای بازده‌ای بالاتر از ماشین‌های گرمایی است و درعین‌حال آلودگی‌های زیست‌محیطی حداقلی را داراست. یکی از انواع پیل‌سوختی، پیل‌سوختی اکسید‌جامد است که از الکترولیت جامد بهره می‌برند. این دسته از پیل‌ها دارای راندمان بالاتر، تنوع استفاده در سوخت، عمر بیشتر و هزینه کمتر نسبت به بقیه پیل‌ها هستند. عمده مشکل دمای کاری بالای آنهاست که باعث زمان راه‌اندازی طولانی و مشکلات سازگاری مکانیکی و شیمیایی می‌شود. امروزه سعی بر این است که دمای کاری پیل را پایین‌تر آورده بدون آنکه عملکرد کلی آن دچار افت محسوسی شود. یکی از راه‌های کاهش دما، بهبود در ساختار و ویژگی‌های کاتد‌های موجود برای به‌دست آوردن عملکرد حداکثری است؛ با در نظر گرفتن این نکته که عملکرد پیل‌سوختی اکسید‌جامد توسط کاتد محدود می‌شود. در میان روش‌های مختلف موجود در ساخت این پیل‌ها، علاقه برای استفاده از امواج ماکرویو به‌عنوان منبع انرژی برای ساخت و بازپخت سرامیک‌ها در چند دهه اخیر افزایش چشم‌گیری یافته است. این امر ناشی از برتری‌های آن ازجمله زمان کمتر و کیفیت بهتر مواد حاصل‌شده از این روش است. در این تحقیق از کاتد اکسید پروسکایتی بر پایه لانتانیوم به علت رسانندگی خوب دوگان? الکترونی و یونی، پایداری شیمیایی و عملکرد کاتالیستی مناسب خود استفاده‌شده است. از روش سل-ژل برای ساخت آن بهره گرفته شد. تأثیر امواج ماکرویو بر روی ساخت و بازپخت مورد بررسی قرار گرفت. از آنالیز XRD مشخص شد که امواج ماکرویو تأثیر شگرفی بر روی ساخت ماده دارند و ویژگی‌های بلوری آن را در مقایسه با روش‌های ساخت معمول بهبود چشم‌گیری می‌بخشند. با مطالعه پهن‌شدگی پراش اشعه X مشخص شد بازپخت با این امواج سبب ایجاد تنش جهت یافته در ماده شده است. با بررسی رفتار مقاومت این مواد برحسب دما مشخص شد که مواد ساخته‌شده به روش ماکرویو به علت رشد بلوری بهتر و تهی‌جای بیشتر اکسیژن در دماهای کمتری به رسانندگی دوگانه می‌رسند که سبب افزایش منطقه فعال بین الکترولیت و کاتد می‌شود و موجب بهبود عملکرد پیل خواهد شد. همچنین رسانش ناشی از جهش پلارون‌های کوچک تشخیص داده شد. انرژی فعال‌سازی کمتر، حاصل تأثیر امواج ماکرویو چه در ساخت و چه در بازپخت بود. برای بررسی ریخت‌شناسی این مواد از میکروسکوپ روبشی الکترونی بهره گرفته شد. در انتها نیز با استفاده از طیف‌نگاری امپدانس به بررسی خواص الکتروشیمیایی یک سل متقارن پرداختیم.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی