Hide/Show Apps

PEM Yakıt pilleri için kompozit membranlar ve elektrokatalizörlerin geliştirilmesi ve uzun dönem performanslarının belirlenmesi

Download
2012
Eroğlu, İnci
Baç, Nurcan
Bayrakçeken, Ayşe
Devrim, Yılser
Erkan, Serdar
Fıçıcılar, Berker
Güvenatam, Burcu
Şayin, Seda E.
Saygılı, Yasemin
Avcıoğlu, Gökçe S.
Proton değişim membranlı (PEM) yakıt pilleri, hidrojen enerji sisteminin en önemli cihazlarından biridir. Her geçen gün ticari uygulaması yaygınlaşmaktadır. Bu yeni teknolojinin gelişiminde yer almamız önemlidir. Bu projenin amacı PEM yakıt pillerinin en önemli elemanı olan membran elektrot bileşimini oluşturan proton iletim özelliğine sahip zarların iyileştirilmesi, etkin karbon destek yapıların ve elektrokatalizörlerin hazırlanması, elektrot üretim teknolojisinin geliştirilmesi ve bu malzemelerin uzun dönem dayanıklılık testlerinin gerçekleştirilmesidir. PEM yakıt pilinde en çok kullanılan proton iletken zar, Nafion‟a, nano boyutta TiO2 ve SiO2 katkı malzemeleri eklenmesiyle elde edilen nano kompozit membranla PEM yakıt pilinin çalışma sıcaklığı arttırılmıştır. Nano boyutta inorganik madde eklenmesiyle polimer ve inorganik partiküller arasında yüksek spefisik etkileşim yüzeyi sağlanmış ve yüksek sıcaklıklarda (80-110oC) membran yapısında bulunan kimyasal suyun dehidrasyonu önlenmiştir. Ayrıca membranın ısıl ve mekanik kararlılığı arttırılmıştır. Bu projede por yapısı silisyum bazlı bir kalıpla hazırlanan ve daha sonra bu yapının karbona dönüştürülmesiyle oluşturulan, içi boşluklu mezo gözenekli kabuk yapılı karbon destek malzemesi hazırlanmıştır. Bu malzemeye Pt nanoparçacıklar tutturularak özgün bir elektrokatalizör elde edilmiştir. Çevrimsel voltametri tekniğiyle elektrokatalizörlerin hidrojen oksidasyon ve oksijen redüksiyon reaksiyon aktiviteleri belirlenmiştir. Geliştirilen kompozit membranlar ve elektrokatalizörlerin uzun süre dayanıklılık testleri uluslararası kabul gören protokollere göre pil içinde ve pil dışında yapılan testlerle belirlenmiştir. Bu proje sonucunda ülkemizde PEM yakıt pilinin en önemli parçası olan membran–elektrot bileşenlerini en son teknolojiyle üretilebilir bilgi ve teknolojik birikim sağlanmıştır.