KATOT ELEKTROLĠT
4.3.3. Ekstrüzyon Proses Sonuçları
Sonuçlara genel anlamda bakıldığında, elektrolit ham malzememiz için amaçlanan düşük polimer miktarına sahip kompozisyonlarda ki şekillendirmelerde sıkıntılar yaşandı. % 10 katkı malzemesinin altında ki neredeyse tüm denemelerde katkı malzemelerinin tüm yapıyı birleştiremediği yani plastik şekillendirmeye imkân vermediği görülmüştür.
130 Stearik asit katılmayan kompozisyonlarla çekilen tüplerin dış kısımlarının pürüzlü bir yapıya sahip olduğu görülmüştür. Bunun nedeni de malzeme ve ekstrüder arasında ki sürtünme etkisi ve yağlayıcı katkı yoksunluğuyla yeterli çeper kayganlığının elde edilememiş olmasıdır. Bu nedenle Stearic Acide‘in başarılı bir yağlayıcı olduğu düşünülmektedir. Ancak yağlayıcı miktarının uygun seviyelerde ayarlanması önemlidir, çünkü aşırı miktarlarda katılan katkılar çıkan tüpün formunu koruyamamasına yol açabilmektedir.
Tüm bu çalışmalardan sonra yakıt hücre tozlarının kullanılmasına karar verildi. Anot malzemesi olarak NiGDC ve NiYSZ, elektrolit malzemesi olarak da GDC ve YSZ tozları kullanılarak farklı polimer ve farklı sinterleme sıcaklıklarında bu tozlardan elde edilmiş olan boru tipi yakıt hücreler denenmiştir.
Elektrolit tüpler düz plaka üzerinde sinterlendiğinde, malzemenin altlığa yapıştığı ve termal genleşme kaynaklı faklı yüzey gerilimlerinin oluşması ile çatlamaların oluştuğu gözlemlenmiştir (Şekil 4.100).
a) b)
Şekil 4.100: PE ve GDC kompozisyonuna sahip tüplerin görüntüleri; a) sinterlenme öncesi ve b) sinterlenme sonrası görüntüleri.
Bu yapışma davranışının önüne geçmek amacı ile sinterlenme sürecinde tüpler, 1 cm kalınlığında alümina tozların üzerinde yatay şekilde fırına yerleştirilerek sinterlenmiştir. Sinterleme öncesi % 15 bağlayıcı ile şekillendirilmiş olan GDC boruların görüntüsü Şekil 4.101‘de gösterilmiştir. Sinterlenme esnasında termal genleşme gösteren malzeme alümina tozlar üzerinde kayarak, yüzey gerilimi kaynaklı deformasyonların oluşması engellenmiştir (Şekil 4.102 - 4.104).
131 Şekil 4.101: %15 Polimer katkı oranına sahip GDC tozlarından şekillendirilen
tüplerin görüntüsü.
a) b)
Şekil 4.90: Soldan sağa %10/%8/%8‘lik bağlayıcı oranına sahip GDC elektrolit hücrelerinin görüntüleri a) sinterlenme öncesi b) sinterleme sonrası.
132
a) b)
Şekil 4.91: % 5 PE içeren GDC tüplerinin görüntüleri a) sinterlenme öncesi b) sinterlenme sonrası.
Her ne kadar sağlam ürün elde edilse de üretilen tüplerde bükülmeler gözlenmiştir. Bağlayıcı oranının azalması ile malzemedeki pişme deformasyonunda azalma gözlenmiştir.
a) b)
Şekil 4. 92: Farklı bağlayıcı oranına sahip numunelerin sinterlenme sonrası görüntüleri a) yüksek bağlayıcılı b) düşük bağlayıcılı.
Anot kompozisyonu ile benzer fiziksel davranış gösteren porselen massesi önce 500 °C‘de 1 saat kalsine edilip, sonra öğütülmüştür. Nemi giderilerek siklohegzanon ve Polietilen (PE) karışımı içine eklenerek homojen bir karışım elde edilene kadar karıştırılıp, solventi uçurulmuştur (Bağlayıcı oranı %15). Ekstrüzyon işlemi sırasında tıkanma sonucu ürün elde edilememiştir ve bundan ötürü proselen massesi ile ilgili çalışmalar tamamen durdurulmuştur.
133 Polietilen (PE) bağlayıcısına alternatif olarak polivinil bütiral (PVB) bağlayıcısının denemelerine geçilmiştir. Düşük Tg sıcaklığı ile ekstrüzyon süresinde, makinadaki herhangi bir aksaklık durumunda müdahale kolaylığı sağlaması ve enerji maliyetlerini azaltması sebebiyle, PVB iyi bir alternatif bağlayıcı tercihi olmuştur.
Yeni solvent alımı kaynaklı maliyetlerden kaçınmak için, mevcut solventlerin PVB‘yi çözme performansları incelenmiştir. İlk olarak siklohegzanon ve aseton denenmiştir. Ayrıca, PVB ile extrüzyon denemesinden elde edilecek sonuçlar ile bağlantılı olarak Metil-etil-keton (MEK) ile ayrı bir deneme yapılmıştır fakat istenilen sonuçlara ulaşılamamıştır. 35 ml‘lik 2 ayrı siklohegzanon ve aseton içerisinde 0,3 gr çözülmeye bırakılmıştır. Asetondaki çözülmenin daha hızlı gerçekleştiği (20 dk) gözlenmiştir. Siklohegzanonda ise bu süre 3 saat olduğu görülmüştür.
Aseton içinde çözünülen %15 bağlayıcı içeriğine sahip GDC elektrolit tozları kullanılarak üretilen tüpler sinterlenmeye bırakılmıştır. 1100 °C‘de ki sinterleme sonrası eğik formda bir yapı gözlemlenmiştir (Şekil 4.105).
Şekil 4.93: %15 Bağlayıcı içeren GDC tüplerinin sinterlenme sonrası görüntüsü. Bir taraftan orjinal anot tozu ile de denemelere devam edilmiştir. 200 ml siklohegzanon içerisinde çözülen ağırlıkça %15 PVB, üzerine ağırlıkça %85lik anot tozu eklenerek solventin uçurulması için hot plate üzerine atmosfer ortamında bırakılmıştır. %15 Bağlayıcı içeren anot karışımının çok fazla akışkan olduğu gözlemlenmiştir. Bağlayıcı uçurulmasından sonra Mini Extrudere beslemek için uygun özellikte değildir. Bundan ötürü bağlayıcı miktarının azaltılmasına karar
134 verilmiştir. İlerleyen çalışma %8 PVB içeren anot kompozisyonuyla yapılmıştır. Siklo Hegzanol (S.H) içinde hazırlanan karışım -0,8 atm vakum altında 76 °C‘de kurumaya bırakılmıştır. 9 saat sonunda karışımın hala sıvı formunu koruduğu, siklohagzanon‘un PVB içeren karışımlarda buharlaşmasının oldukça zor olduğu gözlenmiştir. Bunun sonucunda diğer çözücü alternatifi olan aseton üzerine yoğunlaşılmasına karar verilmiştir.
Plastikleştirici olarak PEG‘in PVB ile uyumunu görebilmek için aseton içinde her iki polimerde çözülerek üzerine alümina tozları eklenerek ve solventin uçması için manyetik karıştırıcı üzerinde karıştırmaya bırakılmıştır. Elde edilen kompozisyon mini ekstrüderden başarı ile çekilmiştir. Toplamda 24 gr; 4 gr PEG, 4 gr PVB, 16 gr Alümina sonraki çalışmada PVB(%6) ve PEG(%4) karışımı hazırlanmıştır ve bu karışım mini extrüder ve ekstrüzyondan başarı ile çekilmiş ve sinterlenmiştir.
PVB ve PEG ile hazırlanan alümina seramik boruların sinterlenme rejimi Şekil 4.106‘da gösterildiği gibi ayarlanmıştır.
Şekil 4.94: PVB(%6) ve PEG(%4) karışımından üretilen alümina tüpün sinterlenme rejimi.
Sinterlenme öncesi ve sonrası çekilen tüp görüntüleri Şekil 4.107‘de paylaşılmaktadır.
135
a) b)
Şekil 4.95: Alümina tüpün görüntüleri a) sinterlenme öncesi b) sinterleme sonrası. Mikro tüpün elektrolit kısmı için özellikle bağlayıcı ve yağlayıcı katkı oranlarını olabildiğince minimize edilmesi planlanmaktadır. Bu yüzden az bir katkı ile elektrolit partikülleri etrafında (temas eden yüzeyler arasında) daha iyi bir kayma sağlamak amacı ile sprey dryer da granül hazırlanmasına karar verilmiştir. Granül haline getirilen toz ve bağlayıcı karışımı mini extrüdere beslenmiş ancak granüllerin çift vida tarafından yakalanamadığı gözlenmiştir. Extrüzyon içine iletilemeyen granüllerin besleme ağzında topaklanarak irileştiği görülmüştür.
Elde edilen granüllerin farklı büyütmelerde ki SEM görüntüleri aşağıda gösterilmiştir (Şekil 4.108).
a) b)
Şekil 4.96: Elde edilen granüllerin farklı büyütmelerde ki SEM görüntüleri a) 2000x b) 5000x.
136 Üç farklı polimer miktarında ekstrüzyon ile elde edilen elektrolit YSZ hücrelerin sinterleme öncesi ve sonrası görüntüleri Şekil 4.109-4.111‘da gösterilmiştir.
a) b)
Şekil 4.97: %15 PE‘li YSZ tüpün görüntüleri a) sinterleme öncesi b) 800 °C‘de sinterleme sonrası.
a) b)
Şekil 4.98: Ko-ekstrüderden çekilmiş %10 polimer karışımı içeren YSZ tüplerinin görüntüleri a) sinterlenme öncesi b) sinterleme sonrası.
137
a) b)
Şekil 4.99: %8 PE‘li YSZ tüplerinin görüntüleri a) sinterleme öncesi b) 800 °C‘de sinterleme sonrası.
YSZ tozları ve yüksek PE katkısı ile hazırlanan karışımların sinterlenme sonrası formunu koruyamadığı gözlemlenmektedir. Yüksek polimer miktarı sinterleme esnasında polimerin bünyeyi terk etmesinden dolayı yapıda çarpılmalara neden olmaktadır. Polimer miktarının azalımına bağlı olarak hücreler daha az çarpılsa da, ekstrüzyon cihazının düşük polimer miktarlarında şekillendirmeye izin vermemesi başka bir yöntemin geliştirilmesini zorunlu kılmıştır.
Bükülmeyi engellemek amacı ile tüplerin dik olarak sinterlenmesine karar verilmiştir. Böylelikle yer çekiminin etkisi ile tüpler herhangi bir eğilme ve bükülme göstermeden, deformasyonsuz şekilde üretilebileceği düşünülmüştür. Dik sinterlenmek için alümina plaka içerisine yerleştirilmiş olan anot hücreleri Şekil 4.112‘de gösterilmiştir. Başarılı bir sinterleme sonrası elde edilen hücrelerin görüntüleri de Şekil 4.113‘de gösterilmiştir.
138 a) b)
Şekil 4.101: Dik sinterlenen anot hücrelerinin görüntüleri a) kesit b) üstten görünümleri.
Şekil 4.114‘ de tek ve çift katmanlı olarak sinterlenen anot, anot + elektrolit hücreleri gösterilmektedir.
a) b)
Şekil 4.102: Sinterlenmiş hücrelerin görüntüleri a) tekil anot hücresi b) sinterlenmiş anot + elektrolit hücresi.
Tek ve çift katlı hücrelerin sinterlenme rejimi grafiksel olarak şekil 4.115‘ de gösterilmektedir.
139 Şekil 4.103: Sinterleme rejimi (Anot + Elektrolit).
Sinterleme prosesi boyunca bünyenin kendisini çarpmalardan ve eğilmelerden koruyabilmesi için anot destek malzemesinin belli bir sertlik ve mukavemet değerine sahip olması gerekmektedir. Şekil 4.116‘da gösterildiği gibi sinterleme işlemi sonrasında ki boru tipi anot hücresinin sertlik değerleri 412 HV ve 473 HV olarak ölçülmüştür.
a) b)
Şekil 4.104: Sertlik sonucu görüntüleri a) düşük b) yüksek.
Yakıt hücrelerin ömrü sertlik değeri ile birlikte mekanik mukavemet ile alakalıdır. Farklı polimer miktar ve sinterleme sıcaklıklarında üretilmiş olan hücreler için Üç Nokta Eğme Testi yapılmıştır (Şekil 4.117). Şekil 4.118‘de görüldüğü gibi mukavemet, polimer miktarıyla ters orantılı, sinterleme sıcaklığı ile doğru orantılıdır. En düşük mukavemet değeri polimer miktarı en fazla olan ve düşük sıcaklıkta
140 sinterlenmiş olan anot hücresi için 35,61 Mpa çıkmıştır. En yüksek mukavemet değeri de polimer miktarı en az ve sinterleme sıcaklığı en yüksek olan anot hücresi için 164,52 olarak ölçülmüştür.
a) b)
Şekil 4.105: Üç nokta eğme test cihazı a) genel görünüm b) deney seti görünümü.
Şekil 4.106: Farklı polimer ve sinterleme sıcaklıklarında üç nokta eğme testi.
4.4. Elektriksel Testler ve Sonuçları
Elektriksel testler için hücre yapım aşamasına geçmeden önce, pellet şeklinde basılan numuneler üzerinden empedans ve iletkenlik testleri yapılmıştır. Performansı yüksek çıkan numuneler hücre üretimi için ayrılmış olup, daha sonraki toz sentezi aşamasında yüksek performanslı numunelerin üretilmesine devam edilmiştir. LSM katot malzemesinin farklı yoğunluk ve farklı sıcaklık değerlerindeki iletkenliği şekil 4.119‘da gösterilmektedir.
141
a) b)
Şekil 4.107: LSM katot malzemesinin iletkenliği a) farklı yoğunluk b) farklı sıcaklık değerlerindeki iletkenliği.
Şekil 4.119‘dan da anlaşılacağı üzere düşük sıcaklıkta çalışan katı oksit yakıt hücreleri uygulamalarında özellikle sıcaklıkla iletkenliğin çok fazla değişim göstermediği bir katot malzemesi tercih edilmiştir.
GNP yöntemi ile sentezlenen tozların, pellet haline getirilmesinden sonra 650, 700, 750, 800 ve 850 °C‘ler de olmak üzere 5 farklı sıcaklıkta direnci ölçülmüştür. Burada farklı yoğunluk ve kompozisyonlara sahip malzemeler olduğu için Odelevskii direnç formülü kullanılmıştır. Kullanılan malzemelerin farklı sıcaklıklar için öz dirençleri aşağıdaki Tablo 4.12‘de gösterilmiştir.
Tablo 4.12: Kimyasal formülasyonlarına göre 10 mm çapında 2 mm kalınlığında hazırlanmış peletlerin porozite etkisi elimine edildikten sonraki dirençleri.
Formül 650°C 700°C 750°C 800°C 850°C Ce(Co0.30, Ni0.45, Cu0.15 , V0.05, Fe0.05)O3 113Ω 104,7Ω 75,5Ω 59,5Ω 39Ω Ce(Co0.35, Ni0.45, Cu0.10 , V0.05, Fe0.05)O3 102,5Ω 97,6Ω 60Ω 54,2Ω 35,4Ω Ce(Co0.40, Ni0.45, Cu0.05 , V0.05, Fe0.05)O3 105Ω 96Ω 68,5Ω 53,4Ω 34Ω Ce(Co0.30, Ni0.40, Cu0.15 , V0.10, Fe0.05)O3 162Ω 116Ω 96,5Ω 80,1Ω 55,4Ω Ce(Co0.35, Ni0.40, Cu0.10 , V0.10, Fe0.05)O3 182Ω 120Ω 99Ω 84,7Ω 63,2Ω Ce(Co0.40, Ni0.40, Cu0.05 , V0.10, Fe0.05)O3 166Ω 109,3Ω 94,4Ω 74,3Ω 47Ω Ce(Co0.40, Ni0.40, Cu0.10 , V0.05, Fe0.05)O3 132Ω 102Ω 79Ω 64,3Ω 56,2Ω Ce(Co0.35, Ni0.45, Cu0.15 , V0.05)xO3 124Ω 100Ω 77,2Ω 61,1Ω 42,2Ω Ce(Co0.35, Ni0.45, Cu0.10 , V0.10)xO3 142Ω 112,2Ω 90,4Ω 70,5Ω 52,3Ω Ce(Co0.35, Ni0.45, Cu0.05 , V0.15)xO3 136,4Ω 106,6Ω 84,2Ω 79,3Ω 67Ω Ce(Co0.40, Ni0.40, Cu0.15 , V0.05)xO3 127,2Ω 100,1Ω 80,3Ω 72,6Ω 59,8Ω Ce(Co0.40, Ni0.40, Cu0.10 , V0.10)xO3 119Ω 96,2Ω 73,6Ω 66Ω 54,4Ω Ce(Co0.40, Ni0.40, Cu0.05 , V0.15)xO3 152Ω 116,4Ω 87,2Ω 72Ω 62Ω Ce(Co0.40, Ni0.45, Cu0.15)xO3 144Ω 110,6Ω 84,1Ω 67Ω 57,2Ω Ce(Co0.35, Ni0.40, Cu0.25)xO3 137Ω 106Ω 79Ω 63Ω 50Ω Ce(Co0.40, Ni0.40, Cu0.20)xO3 129,4Ω 100Ω 74Ω 57,2Ω 47,1Ω
142 Genel olarak en düşük dirençler Ce(Co0.40, Ni0.40, Cu0.10, V0.10)O3 ve Ce(Co0.30, Ni0.45, Cu0.15, V0.05, Fe0.05)O3 kimyasal yapılı malzemeler arasında gözlemlenmiştir. Literatür ile karşılaştırıldığında sentezlenen anot malzemelerin elektronik iletkenliklerinin istenilen seviyede olduğu görülmektedir. Bütün veriler incelendiğinde genel anlamda bünyesinde bakır oranı yüksek olan malzemelerde direncin düştüğü gözlemlenmiştir.
Şekil 4.120: CeMeO3 Kimyasal formülüne sahip 1000 °C‘de sinterlenmiş yaklaşık %76 yoğunluğa sahip numunelerin empedans analiz sonuçları.
Empedans analiz sonuçlarının tamamı gaz fazı difüzyonu, kimyasal ve elektrokimyasal işlemlerin bir sonucu olabilecek şekilde iki ana segmentten meydana gelmektedirler. Anot malzemelerinin yüksek frekansta gerçek eksenle kesişimindeki ohmik dirençlerinde, malzeme içeriğindeki bakırın oranının değişimiyle cüzi bir artış gözlemlenmektedir. 1 numaralı anot malzemesinden 4 numaralı anot malzemesine gidildiğinde düşük frekanslı kolların yükseldiği görülmektedir. Eğer deneyde hidrojen yerine metan kullanılsaydı, her metan molekülü oksijen ile her hidrojen molekülünün yaptığından 4 kat daha fazla reaksiyona girecek, bu yük transferini arttıracak ve anot malzemeleri arasındaki fark daha da belirgin hale gelecekti. Metal yolları ile birbirlerine bağlı, verimli reaksiyon bölgeleri elektrokimyasal reaksiyonlar için daha önemlidir. Sonuç olarak CeMeO3 anot malzemelerinin performansı bakırın iletkenliğine ve bakırın poroz matriks içerisindeki verimli reaksiyonların oluştuğu Ceria parçacıklarıyla bağlanabilmesine bağlıdır.
Ce(Co0.30, Ni0.45, Cu0.15, V0.05, FeCe(Co0.05)O30.40 , Ni0.40,
CuCe(Co0.20)O0.403 , Ni0.40, Cu0.10, V Ce(Co0.10)O3 0.40, Ni0.40, Cu0.05, V0.10, Fe0.05)O3
143 Ce(Co0.40, Ni0.40, Cu0.10, V0.10)O3 anot malzemesi en düşük ohmik direnci ve kutuplaşma direncini göstermiştir. Bu hücrenin performans analiz sonuçları da empedans analiz sonuçlarını doğrulamaktadır. Dolayısıyla performans değerleri diğer hücrelerden daha yüksek çıkmaktadır. Katalizör olarak anodun içerisindeki Ceria miktarının kritik bir değerin altında olma zorunluluğu vardır. Ceria miktarı belli bir değere ulaştıktan sonra artan Ceria miktarının hücre performansı üzerine hiçbir etkisinin olmadığı gözlemlenmiştir. Ancak hücre içerisinde artan Bakır oranı daha yüksek iletkenlik sağlayacağı ve aynı zamanda 3‘lü faz noktalarının mesafesini arttıracağı için hücre performansını olumlu yönde etkileyecektir.
Yapmış olduğumuz sistemde %99,5 saflıkta metan gazı ile çalışılmıştır. Her gruptan birer numune ile çalışılıp sonuçlar alınmıştır, performans ölçümleri Şekil 4.121 - 4.124‘de verilmiştir.
Şekil 4.108: Ce(Co0.30, Ni0.45, Cu0.15, V0.05, Fe0.05)O3 Kimyasal yapılı anot malzemenin denendiği hücrenin 750 °C‘de performans analizi.
144 Şekil 4.109: Ce(Co0.35, Ni0.40, Cu0.10, V0.10, Fe0.05)O3 Kimyasal yapılı anot
malzemenin denendiği hücrenin 750 °C‘de performans analizi.
Şekil 4.110: Ce(Co0.35, Ni0.45, Cu0.10, V0.10)O3 Kimyasal yapılı anot malzemenin denendiği hücrenin 750 °C‘de performans analizi.
145 Şekil 4.111: Ce(Co0.40, Ni0.40, Cu0.05, V0.15)O3 Kimyasal yapılı anot malzemenin
denendiği hücrenin 750 °C‘de performans analizi.
Performans analizleri sonucunda seçilen malzemelerden üretilen anotlar sistemde denenmiş, daha önceki tecrübe ve literatür araştırmaları sonucu karar verilen farklı besleme hızları ve sıcaklıklarda aşağıdaki bilgiler elde edilmiştir. Katı oksit yakıt sistemimizde 700 °C sıcaklıkta, 10 litre / dk hızında metan gazı beslemesiyle performans analizi testlerine tabi tutulmuştur. Hücreler termal stresin ve gerilmelerin önlenmesi amacıyla 5 °C / dakika ısıtma hızı ile ısıtılmış, besleyici gazlar ise bir ön ısıtmaya tabi tutulmamıştır.
Hücrelere ilk akım çekme aşamasında metal oksitlerin indirgenmesini sağlamak için sisteme 30 dakika süreyle % 99 saflıkta gönderilen hidrojen gazı daha sonra besleyici gaz metana çevrilmiştir. Şekil 4.125‘de indirgenmemiş ve indirgenmiş yakıt hücreler gösterilmektedir.
Şekil 4. 112: 700 0C‘de Hidrojen atmosferinde 1 saat ısıl işlem öncesi ve sonrası yakıt hücresinin resmi.
146 Şekil 4.126 ve 4.127‘de hidrojen gazı ortamında ısıl işleme tabi tutulan numunenin sinterleme öncesi ve sonrası xrd analiz grafikleri verilmiştir. Hücrelerde açık devre voltajı ve ilk çalışma saati içerisinde farklı sıcaklıklarda farklı değerlerde akımlar çekilerek maksimum güç hesaplamaları yapılmıştır.
Şekil 4.113: Yakıt Hücresinin anot kısmının sinterleme öncesi XRD analizi.
Şekil 4.114: 700 0C‘de Hidrojen atmosferinde 1 saat ısıl işlem görmüş yakıt hücresinin anot kısmının XRD analizi (NiO‘ lar Ni‘ ye dönüşmüştür).
Elektriksel testler için yakıt hücrelerinin BET analizi de yapılmıştır. Şekil 4.128‘de yakıt hücresinin anot kısmının BET analizi gösterilmektedir. %30 bağlayıcı
147 içeren Ni-YSZ anot hücresinin sinterleme sonrası yüzey alanı 12,73 m2
/ g olarak ölçülmüştür.
Şekil 4.115: Anot hücresinin BET Analizi.
Literatürde doğrudan hidrokarbon kullanan katı oksit yakıt hücreleri kapsamında yapılmış pek çok performans analizi vardır. Metan ve benzeri hidrokarbon yakıtlarla birim cm2
de ve 800 °C de elde edilen açık devre potansiyeli yaklaşık olarak 1.20 V, güç 0.27 Watt mertebesinde ölçülmüştür. Bu çalışma kapsamında yapılan çalışmada daha düşük sıcaklıklarda 0.80 V açık devre potansiyeli ve yaklaşık olarak 0.20 Watt güç elde edilmiştir.
Performans testleri tekli, beşli, onlu ve ellili hücre dizinleri için, BilveTek KOTİ 1001 cihazında 750 o
C‘de gerçekleştirilmiştir. Şekil 4.129‘da performans analiz sonuçları verilmiştir. Tek hücre ile yapılan testte açık hücre potansiyeli 1,1 V iken güç yoğunluğu 0,45 W/cm2
olarak gözlenmiştir. Dizinlerin performans testlerinde ise birim hücre başına düşen açık hücre potansiyelinde ve güç yoğunluğunda, toplam direncin artması kaynaklı düşüş gözlenmiştir. 5 hücreli dizinde açık hücre potansiyeli 5,1 V olarak gözlemlenmiş, güç yoğunluğu ise 0,41 W/cm2 değerinde ölçülmüştür. 10 hücreli ve 50 hücreli dizinlerde açık hücre potansiyeli sırası ile 10,1 V ve 48,7 V iken, güç yoğunlukları ise sırası ile 0,39 W/cm2 ve 0,35 W/cm2 olarak ölçülmüştür.
148 Şekil 4.116: %3 Nemlendirilmiş H2‘ nin yakıt olarak kullanıldığı
Ni-YSZ/YSZ/LSCF hücrelerinin performans grafikleri a) tek hücreli b) 5 hücreli c) 10 hücreli d) 50 hücreli dizin.
149