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

Download

TVRJM05qZzQ.pdf

Date

2012

Author

Eroğlu, İnci
Baç, Nurcan
Bayrakçeken, Ayşe
Devrim, Yılser
Erkan, Serdar
Fıçıcılar, Berker
Güvenatam, Burcu
Şayin, Seda E.
Saygılı, Yasemin
Avcıoğlu, Gökçe S.

Metadata

Show full item record

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Item Usage Stats

346
views

930
downloads

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.

Subject Keywords

PEM yakıt pil, Nanokompozit membran, Elektrokataliz, Nafion, Uzun dönem kararlılık testi, Membran elektrot bileşeni, Mikrodalga ısıtma yöntemi, Karbon destek, Ultrasonik kaplama yöntemi

URI

https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/TVRJM05qZzQ
https://hdl.handle.net/11511/49423

Collections

Department of Chemical Engineering, Project and Design

Suggestions

OpenMETU
Core

PEM fuel cell degradation: numerical investigation and effects on the performance of solar-hydrogen based renewable energy systems Özden, Ender; Tarı, İlker; Department of Mechanical Engineering (2015) A hybrid (Solar-Hydrogen) renewable energy system consisting of Photovoltaic (PV) panels, Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cells, PEM based electrolyzers and hydrogen storage has been investigated for a stand-alone application. A complete model of the hybrid renewable energy system has been developed using TRNSYS against a reference system, which was established for the emergency room of Keçiören Research and Training Hospital in Ankara. The main goal of the study is to verify that the system meets the e...
Electrocatalyst development and modeling of nonisothermal two-phase flow for PEM fuel cells Fıçıcılar, Berker; Eroğlu, İnci; Department of Chemical Engineering (2011) A macro-homogeneous, nonisothermal, two-phase, and steady state mathematical model is developed to investigate water and thermal management in polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells. An original two-phase energy balance approach is used to catch the thermal transport phenomena in cases when there is a signi cant temperature di erence between the fuel cell temperature and the reactants inlet temperatures like during cold start-up. Model considers in depth electrode kinetics for both anode and cathode ...
Preparation and performance of membrane electrode assemblies with nafion and alternative polymer electrolyte membranes Şengül, Erce; Eroğlu, İnci; Department of Chemical Engineering (2007) Hydrogen and oxygen or air polymer electrolyte membrane fuel cell is one of the most promising electrical energy conversion devices for a sustainable future due to its high efficiency and zero emission. Membrane electrode assembly (MEA), in which electrochemical reactions occur, is stated to be the heart of the fuel cell. The aim of this study was to develop methods for preparation of MEA with alternative polymer electrolyte membranes and compare their performances with the conventional Nafion® membrane. Th...
Parameters influencing long term performance and durability of PEM fuel cells Şayin, Elif Seda; Eroğlu, İnci; Bayrakçeken, Ayşe; Department of Chemical Engineering (2011) Fuel cells are the tools which convert chemical energy into electricity directly by the effective utilization of hydrogen and oxygen (or air). One of the most important barriers for the fuel cell commercialization is the durability of the fuel cell components in the long term operations. In this study, the durability of the PEM fuel cell electrocatalysts were investigated via cyclic voltammetry (CV) and rotating disk electrode (RDE) experiments in order to determine the hydrogen oxidation reaction (HOR) and...
Platinum and platinum-ruthenium based catalysts on various carbon supports prepared by different methods for pem fuel cell application Bayrakçeken, Ayşe; Eroğlu, İnci; Department of Chemical Engineering (2008) Proton exchange membrane fuel cells are one of the most promising hydrogen energy conversion devices for portable, mobile and stationary applications. For wide spread usage to produce electricity platinum loading has to be decreased by using highly active electrocatalysts. Even 10 ppm carbon monoxide or higher than 30% carbon dioxide cause performance losses via deactivation which can be diminished by using binary catalysts. The aim of this thesis is to develop new platinum based electrocatalysts with high ...

Citation Formats

İ. Eroğlu et al., “PEM Yakıt pilleri için kompozit membranlar ve elektrokatalizörlerin geliştirilmesi ve uzun dönem performanslarının belirlenmesi,” 2012. Accessed: 00, 2020. [Online]. Available: https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/TVRJM05qZzQ.