Skip to main content
SUPERVISOR
Hadi Salamati mashhad,Ismaeil Abdolhosseini Sarsari
هادی سلامتی مشهد (استاد راهنما) اسماعیل عبدالحسینی سارسری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Nadia Azhang
نادیا اژنگ

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Investigation of La0.6Ca0.4Fe1-xCoxO3 (0 x 0.5) as a cathode material for solid oxide fuel cell
Fuel cell is an electrochemical device that directly converts chemical energy of a fuel to electrical energy. All fuel cells consist of two electrodes, anode and cathode and an electrolyte. Solid Oxide Fuel Cells are a In this investigation, La 0.6 Ca 0.4 Fe 1-x Co x O 3 (0?x?0.5) was used as a cathode of solid oxide fuel cell by the method of Sol-gel. The 8% yttria stabilized zirconia (YSZ) was used as an electrolyte, because of its high ionic and low electrical conductivity. The analyzed X-ray diffraction (XRD) results demonstrate the desired structural phases of cathode. The doped cathodes did not have any noticeable impurity phase. . Electrical resistance measurement versus temperature of samples reveals that conductivity increase with Co doping and less activation energy achieved for sampel with x=0.5. Scanning electron microscope used to study the topography of the particles It reveals that doping cobalt results in a smaller particles size. To makeing symmetric cells (LCFC/YSZ/LCFC) spray coating method was used with heating electrolyte substrat. at the end, electrochemical impedance measurement used to study the contribution of grain and grain boundry in symmetric cells.
پیل سوختی وسیله‌ای الکتروشیمیایی است که به طور مستقیم انرژی الکتروشیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. پیل سوختی شامل سه جزء اصلی کاتد، آند و الکترولیت می‌باشد. پیل سوختی با تبدیل مستقیم انرژی شیمیایی به الکتریسیته، دارای راندمان بالا و آلودگی‌های زیست محیطی حداقلی است. یکی از انواع پیل سوختی، پیل سوختی اکسید جامد است که دارای راندمان بالاتر، ماندگاری بالا، آلودگی کم، تنوع در سوخت و هزینه کمتر می‌باشد. مشکل عمده، دمای کاری بالا 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 راهکارهای کاهش دما، بهبود در ساختار و ویژگی‌های کاتدهای موجود برای به دست آوردن عملکرد حداکثری است. در این پژوهش از اکسید پروسکایتی La 0.6 Ca 0.4 Fe 1-x Co x O 3 با آلایش‌های صفر تا 0.5 به عنوان کاتد استفاده و از روش سل ژل برای ساخت آن بهره گرفته شده است. از زیرکونیای پایدار شده با ایتریوم YSZ 8% به لحاظ خاصیت رسانندگی یونی بالا و رسانندگی الکتریکی پایین، برای تهیه الکترولیت استفاده شد. ازآنالیز XRD مشخص شد که کاتدهای آلاییده دارای خلوص بالا بوده و فازهای موردنظر در ساختار آنها تشکیل شده است. با بررسی رفتار مقاومت بر حسب دما مشخص شد که با افزایش کبالت در ساختار رسانندگی به (S.cm -1 )550 می‌رسدومقدار انرژی فعالسازی با آلایش کبالت کاهش یافته است. برای بررسی ریخت شناسی این آلایش‌ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی بهره گرفته شد که نشان‌دهنده ریزساختاری با ابعاد نانومتری در نمونه بود. برای تهیه سل متقارن LCFC/YSZ/LCFC از لایه نشانی به روش اسپری با گرم کردن زیرلایه الکترولیت استفاده شد. در انتها نیز به کمک دستگاه پتانسیومتر، با استفاده از طیف نگاری امپدانس و سهم قسمت‌های دانه و مرز دانه در سل‌های متقارن بررسی شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی