KATOT ELEKTROLĠT
5. SONUÇLAR ve YORUMLAR
5.1. Yapılan ÇalıĢmalar Sonucunda Elde Edilen Tüp Üretim Yöntemi
5.1.1. Yakıt Hücresi Seramik Tozların GNP Yöntemi Ġle Üretilmesi
İleri teknoloji nano boyutlu seramik hücre tozlarının üretimi için bu tozların başlangıç kimyasalları olan metal nitrat tuzlar, GNP yöntemi ile seramik toz üretiminde kullanılmıştır. GNP yöntemiyle en başarılı şekilde üretilen tozlar:
Anot Elektrolit Katot
NiYSZ YSZ LSM
NiGDC GDC LSCF
CuxNiyCozVwCe
Seramik hücre tozlarının üretilmesinin ardından ekstrüzyon prosesine geçilmiştir. Ekstrüzyon işlemi için homojen bir karışım elde etmek amacıyla ilk olarak siklohegzanon çözeltisi hazırlanmıştır. 50 ml siklohegzanon çözücüsü içerisine %9 poli etilen, %1 stearik asit eklenerek 75 0
C‘de 2 saat manyetik karıştırıcı kullanılarak bu polimerlerin çözünmesi gerçekleştirilmiştir. Çözünme işleminin gerçekleşmesinden sonra karışımın ağırlıkça %90‘lık kısmını içeren NiOYSZ anot tozları çözeltiye eklenmiştir. Böylelikle polimerlerin homojen bir şekilde anot tozların yüzeyini sarması işlemi başarıyla gerçekleştirilmiştir. Elde edilen karışım
151 800 c‘de etüv‘de kurutulmuştur. Bu işlemin ardından elde edilen homojen karışım kompandır cihazına beslenmiştir.
Kompandır cihazının ideal çalışma sıcaklıkları:
Zone1 Zone2 Zone3 Zone4 Kafa Sıcaklığı A Bölümü (NiOYSZ tozu): 130 160 165 150 140.
Kompandır cihazının kullanılmasının amacı ekstrüzyon işlemi için karışımın daha iyi homojen olmasını sağlamak ve ekstrüzyon cihazına malzeme beslemesini kolaylaştırmaktır çünkü ekstrüzyon cihazına düşük miktarda bağlayıcı içeren karışımların eklenmesi cihazın tıkanmasına ve hatta bozulmasına sebep olmaktadır. Bu yüzden seramik tozlardan Kompandır cihazıyla elde edilen çubuklar granül haline getirilerek ekstrüzyon cihazına beslenmiştir. Şekil 5.2‘de componder cihazından elde edilen çubuklar ve granüller gösterilmiştir.
a) b)
Şekil 5.2: Kompandır cihazından elde edilen ürünler a) anot çubuklar b)granüller. Kompandır cihazından elde edilen granüller ekstrüzyon cihazına beslenir.
Ko-extrüzyon çalışma sıcaklıkları:
Zone1 Zone2 Zone3 Kafa Sıcaklığı A Bölümü (NiOYSZ tozu): 150 145 140 125
Ekstrüzyon cihazından başarılı bir şekilde elde edilen yakıt hücrelerinin anot kısmı Şekil 5.3‘de gösterilmiştir. Yakıt hücresinin üretilmesinde en önemli aşama anot destek hücresinin ekstrüzyonla başarılı bir şekilde üretilmesidir. Uzun araştırma
152 ve uzun süren yorucu çalışmalar sonucunda anot destekli yakıt hücrelerinin üretimi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.
Şekil 5.3: Ekstrüzyon ile elde edilen anot hücreleri.
Ekstrüzyon yöntemi ile elde edilen anot hücreleri sinterleme işlemi için fırına koyulmuştur. Anot hücrelerinin sinterlenmesi için kullanılan sinterlenme rejimi şekil 5.4‘de gösterilmiştir.
Şekil 5.4: Anot hücrelerinin sinterleme rejimi.
Bu sinterleme rejimi kullanılarak sinterlenen anot hücrelerde herhangi bir çatlama ve büzülme gözlemlenmemiştir. Anot hücrelerinin başarılı bir şekilde üretilmesinin ardından elektrolit tabakasının kaplanması işlemine geçilmiştir. Elektrolit tabakasının kaplanması için hazırlanan elektrolit çözeltisi için üç farklı
153 solüsyon hazırlanarak hem sinterlenmiş hem de sinterlenmemiş tekil borular üzerine kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan elektrolit solüsyonların kompozisyonları Tablo 5.1‘de gösterilmiştir. Elektrolit tozu olarak İtriya stabilize zirkonya (YSZ); bağlayıcı olarak Poli Vinil Bütiral (PVB) ve Poli Vinil Alkol (PVA); Plastikleştirici olarak Poli Etilen Glikol (PEG); Dispersant (dağıtıcı) olarak DBP (Di Bütil Ftalat); çözücü olarak da aseton, ethanol ve siklohegzanon kullanılmıştır. Dip coating için daldırma hızı 50 mm/dak ve bekleme süresi 120 sn olacak şekilde bu işlem 5, 10 ve 20 sefer tekrarlanarak gerçekleştirilmiştir.
Tablo 5.1: Hazırlanan elektrolit solüsyonların kimyasal kompozisyonları. Bileşenler 1. Solüsyon 2. Solüsyon 3. Solüsyon Elektrolit Tozu YSZ, 1gr YSZ, 10 gr YSZ, 5 gr Bağlayıcı PVB, 0.2 gr PVA, 1 gr PVB, 1.5 gr Plastikleştirici - PEG 400, 0.05 gr PEG 400, 0.05 gr Dispersant (Dağıtıcı) - - DBP, 0.05 gr
Çözücü Ortam Aseton 20 ml Ethanol 20 ml Siklohegzanon, 20ml
Solüsyonların hazırlanmasından sonra hem sinterlenmiş hem de sinterlenmemiş numuneler ile dip coating prosesi gerçekleştirilmiştir. Sinterlenmemiş numunelere dip coating yapılmasının amacı anot ve elektroliti tek seferde sinterleyerek üretim maliyetini düşürmektir. Hem sinterlenmiş hem de sinterlenmemiş borular üzerine YSZ elektrolit tozu ile başarılı bir şekilde kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Kaplanan boruların SEM görüntüleri şekil 5.5‘de gösterilmiştir.
154
a) b)
c) d)
Şekil 5.5: Anot hücrelerinin kaplama sonrası farklı büyütmelerde ki SEM görüntüleri a) sinterlenmemiş hücrenin kesit görüntüsü b) sinterlenmiş hücrenin kesit görüntüsü
c) 1000x büyütme de sinterlenmemiş hücrenin görüntüsü d) 1000x büyütme de sinterlenmiş hücrenin görüntüsü.
Elektrolit tabakasının kaplanması için hazırlanan üç farklı elektrolit solüyonlarından en iyi sonucu ethanol çözeltisinde ki PVA ve PEG 400 polimerlerinin bulunduğu çözelti verdi. Bu üç farklı solüsyonla yapılan kaplamaların SEM görüntüleri Şekil 5.6‘da gösterilmiştir.
155 Şekil 5.6: Üç farklı solüsyonla yapılan kaplamaların SEM görüntüleri.
Dip coating yöntemiyle elektrolit tabakasının kaplanma işleminin gerçekleştirilmesinin ardından sinterleme prosesine geçilmiştir. Sinterleme için uygulanan sinterleme rejimi Şekil 5.7‘de gösterilmiştir.
Şekil 5.7: Elektrolit kaplaması için uygulanan sinterleme rejimi.
Elektrolit tabakasının anot üzerine kaplanmasının ve sinterleme işleminin gerçekleştirilmesinin ardından yakıt hücresinin katot kısmının kaplanmasına geçilmiştir.
Katot tabakasının kaplanması için elektrolit kaplamasında kullandığımız ideal çözelti kullanılmıştır. Sadece YSZ elektrolit tozunun yerine LSM katot tozu kullanılmıştır. Dip coating yöntemi ile katot tozlarının elektrolit tabakası üzerine
156 kaplanması bu solüsyon ile başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Dip coating yöntemi ile katot kaplanmasının ardından elde edilen nihai hücre Şekil 5.8‘de gösterilmiştir. Bu solüsyonla yapılan kaplamaların SEM görüntüleri de Şekil 5.9‘da gösterilmiştir.
Şekil 5.8: Dip Coating Yöntemiyle katot tabakası kaplanan yakıt hücrelerinin görüntüleri.
a) b)
Şekil 5.9: Katot kaplanan üç katmanlı yakıt hücrelerinin SEM görüntüleri a) 1000x b) 2000x.
Katot tozlarının kaplanması için hazırlanan çözelti ideal elektrolit çözeltisiyle aynıdır. Katot için sinterleme rejimi de şekil 5.10‘da gösterildiği gibi ayarlanmıştır.
157 Şekil 5.10: Katot sinterleme rejimi.
Katot çözeltisinin de kaplanıp, sinterlenmesinin ardından yakıt hücresinin üretimi başarılı bir şekilde tamamlanmıştır. Hücrelerin üretim işleminin tamamlanmasının ardından performans testlerine geçilmiştir. Performans testi için yakıt hücresi % 99 saflıkta hidrojen atmosferi altında yarım saat tutularak metal oksitlerin indirgenmesi gerçekleştirilmiştir. Bu işlemlerin ardından katot kısmından başlanarak, elektrolitin ve anot hücresinin bir ucuna gümüş pasta sürülmüştür. Akım toplamak amacıyla da gümüş pastanın sürüldüğü yerler 0,05 mm‘lik gümüş teller ile sarılmıştır. Böylelikle yakıt hücreleri için ideal bir yöntem uygulanmıştır ve hücreler performans test cihazına konulmak için hazır hale getirilmiştir. Şekil 5.11‘de Yakıt hücresine gümüş pasta ve gümüş telin sürüldüğü ve Hidrojen atmosferinde indirgenmiş yakıt hücreleri gösterilmiştir.
a) b)
Şekil 5.11: Perfonmans testi için hazırlanan yakıt hücreleri a) Gümüş Mürekkep ve Gümüş Telle sarılan yakıt hücresi b) hidrojen atmosferi altında indirgenmiş ve
158
KAYNAKLAR
[1] Noyan Ö. F., (2003), ―Hidrojenin Özellikleri‖, in II.Ulusal Hidrojen Kongresi, 41-55. Ankara, 9/7/2003.
[2] Veziroglu T. N., Barbir F., (1998), ―Hydrogen Energy Technologies‖, UNIDO -Emerging Technologies Series, United Nations Industrial Development Organisation, Vienna, Austria.
[3] Penner S.S., (2006), ―Steps toward the hydrogen economy‖, Energy, 31 (1), 33-43.
[4] Sherif S.A., Barbir F., Veziroglu T.N., (2005), ―Towards a Hydrogen Economy, The Electricity Journal‖, 18 (6), 62-76.
[5] Dincer I., Acar C., (2015), ―Review and evaluation of hydrogen production methods for better sustainability‖, Online Press, International Journal of Hydrogen Energy.
[6] Dincer I., (2012 ), ―Green methods for hydrogen production‖, International Journal of Hydrogen Energy, 37 (2), 1954-1971.
[7] Balta T.M., Dincer I., Hepbasli A., (2009), ―Thermodynamic assessment of geothermal energy use in hydrogen production‖, International Journal of Hydrogen Energy, 34 (7), 2925-2939.
[8] Dodds P.E., Staffell I., Hawkes A.D., Li F., Grünewald P., McDowall W., Ekins P., (2015), ―Hydrogen and fuel cell technologies for heating: A review‖, International Journal of Hydrogen Energy, 40 (5), 2065-2083.
[9] Sammes N.M., (2006), ―Fuel cell technology: Reaching towards commercialization‖, Engineering materials and processes, London, Springer, xiv, 298.
[10] Hoogers G., (2003), ―Fuel cell technology handbook‖, Boca Raton, Fla., CRC Press.
[11] Coleman R., (2013), ―The Kyoto Protocol: Beyond the limit of histochemistry‖, Acta Histochemica, 115 (1), 1-2.
[12] Lau L.C., Lee K.T., Mohamed A.R., (2012), ―Global warming mitigation and renewable energy policy development from the Kyoto Protocol to the Copenhagen Accord—A comment‖, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16 (7), 5280-5284.
159 [13] Bruni G., Cordiner S., Galeotti M., Mulone V., Nobile M., Rocco V., (2014), ―Control Strategy Influence on the Efficiency of a Hybrid Photovoltaic-Battery-Fuel Cell System Distributed Generation System for Domestic Applications‖, Energy Procedia, 45 (1), 237-246.
[14] Frenzel I., Loukou A., Trimes D., Schroeter F., Mir L., Marin R., Egilegor B., Manzanedo J., Raju G.,Bruijne M., Wesseling R., Fernandese S., Pereirae J.M.C., Vourliotakis G., Founti M., Posdziech O., (2012) , ―Development of an SOFC based Micro-CHP System in the Framework of the European Project FC-DISTRICT ‖, Energy Procedia, 28 (1), 170-181.
[15] Sharma S., Ghoshal S.K., (2015), ―Hydrogen the future transportation fuel: From production to applications‖, Renewable and Sustainable Energy Reviews,
43 (1), 1151-1158.
[16] Revankar S.T., (2014), ―Fuel Cells: Principles Design And Analysis‖, Mechanical and Aerospace Engineering, Boca Raton: Crc press.
[17] Sørensen B., (2012), ―Hydrogen and fuel cells emerging technologies and applications‖, 2nd edition, Academic Press, Kidlington, Oxford, U.K.; Burlington, Mass.
[18] Viswanathan B., Scibioh M.A., (2007), ―Fuel cells: principles and applications‖, 1st edition, Hyderabad Boca Raton, FL: Universities Press; Distributed by CRC Press. x, 494.
[19] Vielstich W., Lamm A., Gasteiger H.A., (2003), ―Handbook of fuel cells: fundamentals, technology, and applications‖, 1st edition, Chichester, England; New York: Wiley.
[20] Srinivasan S., (2006), ―Fuel cells: from fundamentals to applications‖, 1st edition, New York: Springer, xxx, 691.
[21] Mekhilef S., Saidur R., Safari A., (2012), ―Comparative study of different fuel cell technologies, Renewable and Sustainable Energy Reviews‖, 16 (1), 981-989.
[22] Heinzel A., Bandlamudi G., Lehnert W., (2014), ―Fuel Cells – Proton-Exchange Membrane Fuel Cells,High-Temperature PEMFC, in Reference Module in Chemistry‖, Molecular Sciences and Chemical Engineering, Elsevier.
[23] Abderezzak B., Khelidj B., Tahar A.B., (2014), ―Performances prediction study for proton exchange membrane fuel cells‖, International Journal of Hydrogen Energy,. 39 (27), 15206-15214.
[24] Barbir F., (2005), ―PEM fuel cells: theory and practice‖, Academic Press sustainable world series, Amsterdam; Boston: Elsevier Academic Press. xv, 433.
160 [25] Strategic Center for Natural Gas (U.S.), (2002), ―Fuel cell handbook‖, Sixth edition, U.S. Dept. of Energy, National Energy Technology Laboratory, Strategic Center for Natural Gas, Morgantown, W.V., 1 CD-ROM.
[26] O'Hayre R.P., Cha S.-W., Colella W., Prinz F.B., (2006), ―Fuel cell fundamentals‖, 2nd Edition, New York: John Wiley & Sons.
[27] Larminie J., Dicks A., (2003), ―Fuel cell systems explained‖, 2nd Edition, England: John Wiley & Sons Ltd.
[28] Li X., Faghri A., (2013), ―Review and advances of direct methanol fuel cells (DMFCs) part I: Design, fabrication, and testing with high concentration methanol solutions‖, Journal of Power Sources, 226 (1), 223-240.
[29] Huang K., Goodenough J.B., (2009), ―Solid oxide fuel cell technology: principles, performance and operations‖, Woodhead Publishing in energy, Cambridge, UK Boca Raton, FL, Woodhead Pub., CRC Press. xii, 328.
[30] Stöver D., Buchkremer H.P., Uhlenbruck S., (2004), ―Processing and properties of the ceramic conductive multilayer device solid oxide fuel cell (SOFC) ‖, Ceramics International, 30 (7), 1107-1113.
[31] Singhal S.C., Kendall K., (2003), ―High-temperature solid oxide fuel cells: fundamentals, design and applications‖, 1stEdition, Oxford, Elsevier.
[32] Minh N.Q., (2004), ―Solid oxide fuel cell technology-features and applications‖, Solid State Ionics, 174 (1), 271-277.
[33] Soydan A.M., (2009), ―Katı Oksit Yakıt Hücreleri İçin Düşük ve Orta Sıcaklıklarda Çalışan Yeni Anot Malzemelerinin Geliştirilmesi ve Performans Analizleri‖, Yüksek Lisans Tezi, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü.
[34] Singhal S., (2000), ―Advances in solid oxide fuel cell technology‖, Solid state ionics, 135 (1), 305-313.
[35] Singhal S.C., (2002), ―Solid oxide fuel cells for stationary, mobile, and military applications‖, Solid State Ionics, 152, 405-410.
[36] Williams M.C., Strakey J., Sudoval W., (2006), ―U.S. DOE fossil energy fuel cells program‖, Journal of Power Sources, 159 (2), 1241-1247.
[37] Singhal S., (2014), ―Solid Oxide Fuel Cells, History‖, in Encyclopedia of Applied Electrochemistry, Springer New York, 2008-2018.
[38] Traversa E., (2009), ―Toward the miniaturization of solid oxide fuel cells‖, Electrochemical Society Interface, 18 (3), 49-52.
[39] Lawlor V., Griesser S., Buchinger G., Olabi A.G., Cordiner S., Meissner, D., (2009), ―Review of the micro-tubular solid oxide fuel cell: Part I. Stack design issues and research activities‖, Journal of Power Sources, 193 (2), 387-399.
161 [40] Kendall K., Meadowcroft A., (2013), ―Improved ceramics leading to microtubular solid oxide fuel cells (mSOFCs)‖, International Journal of Hydrogen Energy, 38 (3), 1725-1730.
[41] Suzuki T., Funahashi Y., Yamaguchi T., Fujishiro Y., Awano M., (2009), ―Effect of anode microstructure on the performance of micro tubular SOFCs‖, Solid State Ionics, 180 (6–8), 546-549.
[42] Yamaguchi T., Suzuki T., Shimizu S., Fujishiro Y., Awano M., (2007), ―Examination of wet coating and co-sintering technologies for micro-SOFCs fabrication‖, Journal of Membrane Science, 300 (1–2), 45-50.
[43] Suzuki T., Funahashi Y., Yamaguchi T., Fujishiro Y., Awano M., (2008), ―Development of cube-type SOFC stacks using anode-supported tubular cells‖, Journal of Power Sources ,175 (1), 68-74.
[44] Suzuki T., Funahashi Y., Yamaguchi T., Fujishiro Y., Awano M., (2007), ―Fabrication and characterization of micro tubular SOFCs for advanced ceramic reactors‖, Journal of Alloys and Compounds, 451 (1–2), 632-635.
[45] Yamaguchi T., Suzuki T., Shimizu S., Fujishiro Y., Awano M., (2008), ―Fabrication and characterization of high performance cathode supported small-scale SOFC for intermediate temperature operation‖, Electrochemistry Communications, 10 (9), 1381-1383.
[46] Liu Y., Hashimoto S.I.,Nishino H., Takei K., Mori M., Suzuki T., Funahashi Y., (2007), ―Fabrication and characterization of micro-tubular cathode-supported SOFC for intermediate temperature operation‖, Journal of Power Sources, 174 (1), 95-102.
[47] Saunders G.J., Kendall K., (2002), ―Reactions of hydrocarbons in small tubular SOFCs‖, Journal of Power Sources, 106 (1–2), 258-263.
[48] Kilbride I.P., (1996), ―Preparation and properties of small diameter tubular solid oxide fuel cells for rapid start-up‖, Journal of Power Sources, 61 (1–2), 167-171.
[49] Menzler N., Tiets F., Uhlenbruck S., Buchkremer H.P, Stöver D., (2010), ―Materials and manufacturing technologies for solid oxide fuel cells‖, Journal of Materials Science, 45 (12), 3109-3135.
[50] Basu S., (2007), ―Recent trends in fuel cell science and technology‖ New York New Delhi: Springer; Anamaya. viii, 375.
[51] Park S.-Y., Ahn J.-Y., Jeong C.W., Na C.W., Song R.H., (2014), ―Ni–YSZ-supported tubular solid oxide fuel cells with GDC interlayer between YSZ electrolyte and LSCF cathode‖, International Journal of Hydrogen Energy, 39 (24), 12894-12903.
162 [52] Kuharuangrong S., (2007), ―Ionic conductivity of Sm, Gd, Dy and Er-doped
ceria‖, Journal of Power Sources, 171 (2), 506-510.
[53] Hong J.-E., Ida S., Ishihara T., (2014), ―Effects of transition metal addition on sintering and electrical conductivity of La-doped CeO2 as buffer layer for doped LaGaO3 electrolyte film‖, Solid State Ionics, 262 (1), 374-377.
[54] Jiang S., Chan S., (2004), ―A review of anode materials development in solid oxide fuel cells‖, Journal of Materials Science, 39 (14), 4405-4439.
[55] Thydén K., Liu Y.L., Bilde-Sørensen J.B., (2008), ―Microstructural characterization of SOFC Ni–YSZ anode composites by low-voltage scanning electron microscopy‖, Solid State Ionics, 178 (39–40), 1984-1989.
[56] Vita A., Cristiano G., Italiano C., Pino L., Specchia S., (2015), ―Syngas production by methane oxy-steam reforming on Me/CeO2 (Me;Rh, Pt, Ni) catalyst lined on cordierite monoliths‖, Applied Catalysis B: Environmental, 162 (0), 551-563.
[57] Zheng Y., Xing Z., Hua W., Kongzahi L., Yuhao W., (2014), ―Characteristic of macroporous CeO2-ZrO2 oxygen carrier for chemical-looping steam methane reforming‖, Journal of Rare Earths, 32 (9), 842-848.
[58] Wang Z., Xin S., Xin H., Gordon P., Xie K., Dehua D., Chun-Zhu L., (2014), ―Hierarchically structured NiO/CeO2 nanocatalysts templated by eggshell membranes for methane steam reforming‖ Catalysis Today, 228 (1), 199-205.
[59] Odedairo T., Chen J., Zhu Z., (2013), ―Metal–support interface of a novel Ni– CeO2 catalyst for dry reforming of methane‖, Catalysis Communications, 31 (1), 25-31.
[60] Liu M., Aravind, P.V., (2014), ―The fate of tars under solid oxide fuel cell conditions: A review‖, Applied Thermal Engineering, 70 (1), 687-693.
[61] Yildiz O., Ata A., Soydan A.M., Tunaboylu B., (2013), ―Properties of ceria based novel anode nanopowders synthesized by glycine-nitrate process‖, Acta Physica Polonica A, 123 (2), 432-435.
[62] Will J., Mitterdorfer A., Kleinlogel C., Perednis D., Gauckler L.J., (2000), ―Fabrication of thin electrolytes for second-generation solid oxide fuel cells‖, Solid State Ionics, 131 (1), 79-96.
[63] Kim J.H., Kim H., (2012.), ―Ce0.9Gd0.1O1.95 supported La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3−δ cathodes for solid oxide fuel cells‖, Ceramics International, 38 (6), 4669-4675.
[64] Yildiz Ö., Soydan A.M., Ata A., Ipçizade E.F., Akin D., Uçak Ö., (2014), ―Structural analysis of Ce doped La1-xSrxCo1-yFeyO3-δ nanopowders synthesized by glycine-nitrate gel combustion‖, Acta Physica Polonica A, 125 (2), 669-672.
163 [65] Sun C., Hui R., Roller J., (2010), ―Cathode materials for solid oxide fuel cells:
a review‖, Journal of Solid State Electrochemistry, 14 (7), 1125-1144.
[66] Winkler W., Koeppen J., (1996), ―Design and operation of interconnectors for solid oxide fuel cell stacks‖, Journal of Power Sources, 61 (1–2), 201-204. [67] Stambouli A.B., Traversa E., (2002), ―Solid oxide fuel cells (SOFCs): a review
of an environmentally clean and efficient source of energy‖, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 6 (5), 433-455.
[68] Akın D., (2013), ―Katı oksit yakıt hücreleri için yeni nesil anot, katot ve elektrolit nano tozları üretimi‖, in Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü: Gebze, 76.
[69] Yamaguchi, T., Shimizu S., Suzuki T., Fujishiro Y., Awano M., (2009), ―Fabrication and evaluation of a novel cathode-supported honeycomb SOFC stack‖, Materials Letters, 63 (29), 2577-2580.
[70] Elmer T., Worall M., Wu S., Riffat S.B., (2015), ―Fuel cell technology for domestic built environment applications: State of-the-art review‖, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 42 (1), 913-931.
[71] Orera V.M., Larrea A., Laguna-Bercero M.A., (2014), ―Fabrication methods and performance in fuel cell and steam electrolysis operation modes of small tubular solid oxide fuel cell s(SOFCs): a review‖, Frontiers in Energy Research, 2.
[72] Händle F., (2007), ―Extrusion in ceramics‖, Engineering materials and processes, Berlin; New York: Springer viii, 470.
[73] Barsoum M.W., (2002), ―Fundamentals of Ceramics‖, Series in Material Science and Engineering, 624., CRC Press.
[74] Händle F., (2007), ―Extrusion in Ceramics‖, Vol.: Springer Berlin Heidelberg. 470.
[75] Liu K. and Piggott M., (1995), ―Shear strength of polymers and fibre composites: 1. Thermoplastic and thermoset polymers‖, Composites, 26 (12), 829-840.
[76] Droushiotis N., Doraswami U., Kanawka K., Kelsall G.H. (2009), ―Characterization of NiO–yttria stabilised zirconia (YSZ) hollow fibres for use as SOFC anodes‖, Solid State Ionics, 180 (17), 1091-1099.
[77] Li T., Wu Z., Li K., (2015), ―Co-extrusion of electrolyte/anode functional layer/anode triple-layer ceramic hollow fibres for micro-tubular solid oxide fuel cells–electrochemical performance study‖, Journal of Power Sources, 273 (1), 999-1005.
164 [78] Sun J.-J., Choi W.-Y., Kim H.-E., Koh Y.-H., (2006), ―Fabrication and Characterization of Thin and Dense Electrolyte-Coated Anode Tube Using Thermoplastic Coextrusion‖, Journal of the American Ceramic Society, 89 (5), 1713-1716.
[79] Du Y., Sammes N.M., Tompsett G.A., (2000), ―Optimisation parameters for the extrusion of thin YSZ tubes for SOFC electrolytes‖, Journal of the European Ceramic Society, 20 (7), 959-965.
[80] Lenk R., Adler J., (1997), ―SiC platelet orientation in a liquid-phase-sintered silicon carbide composite formed by thermoplastic forming techniques‖, Journal of the European Ceramic Society, 17 (2), 197-202.
[81] Wegmann M., Gut B., Berroth K., (1998), ―Extrusion of polycrystalline ceramic fibers‖, in CFI. Ceramic forum international, 75 (10), 35-37.
[82] Scheying G., Scheying G., Wührl I., Eisele U., Riedel R., (2004), ―Monoclinic zirconia bodies by thermoplastic ceramic extrusion‖, Journal of the American Ceramic Society, 87 (3), 358-364.
[83] Heiber J., Frank C., Thomas G., Dagmar H., (2004), ―Fabrication of SiO2 glass fibres by thermoplastic extrusion‖, Glass science and technology, 77 (5), 211-216.
[84] Hoy C.V., Barda A., Griffith M., Halloran J.W., (1998), ―Microfabrication of Ceramics by Co‐extrusion‖, Journal of the American Ceramic Society, 81 (1), 152-158.
[85] Clemens F., Graule T., (2001), ―Thin Wall Ceramic Tubes by Extrusion of Thermoplastic-ZrO2 Compounds‖, Key Engineering Materials, 206, 425-428.
[86] Trunec M., Cihlar J., (2002), ―Thermal removal of multicomponent binder from ceramic injection mouldings‖, Journal of the European Ceramic Society, 22 (13), 2231-2241.
[87] Jardiel T., Levenfeld B., Jiménez R., Várez A., (2009), ―Fabrication of 8-YSZ thin-wall tubes by powder extrusion moulding for SOFC electrolytes‖, Ceramics International, 35 (6), 2329-2335.
[88] Kakaç S., Pramuanjaroenkij A., Zhou X.Y., (2007), ―A review of numerical modeling of solid oxide fuel cells‖, International Journal of Hydrogen Energy, 32 (7), 761-786.
[89] Akhtar N., Decent S.P., Kendall K., (2011), ―A parametric analysis of a micro-tubular, single-chamber solid oxide fuel cell (MT-SC-SOFC)‖, International Journal of Hydrogen Energy, 36 (1), 765-772.
165 [90] Guan Y., Song X., Liu G., Liang Z., Chen L., Zhang X., Xiong Y., Chen S., Gong Y., Wang H., Tian Y., (2014), ―Lattice-Boltzmann modeling of gas transport in Ni-Yttria-stabilized zirconia anodes during thermal cycling based on X-ray computed tomography‖, Electrochimica Acta, 121 (1), 386-393.
[91] Zhang Z., Yue D., Yang G., Chen J., Zheng Y., Miao H., Wang W., Yuan J., Huang N., (2015), ―Three-dimensional CFD modeling of transport phenomena in multi-channel anode-supported planar SOFCs‖, International Journal of Heat and Mass Transfer, 84(1), 942-954.
[92] Cui D., Liu Q., Chen F., (2010), ―Modeling of anode-supported SOFCs with samaria doped-ceria electrolytes operating at 500–600°C‖, Journal of Power Sources, 195 (13), 4160-4167.
[93] Schluckner C., Subotić V., Lawlor V., Hochenauer C., (2014), ―Three-dimensional numerical and experimental investigation of an industrial-sized SOFC fueled by diesel reformat – Part I: Creation of a base model for further carbon deposition modeling‖, International Journal of Hydrogen Energy, 39 (33), 19102-19118.
[94] Nam J.H., Jeon D.H., (2006), ―A comprehensive micro-scale model for transport and reaction in intermediate temperature solid oxide fuel cells‖, Electrochimica Acta, 51 (17), 3446-3460.
[95] Sohn S., Nam J.H., Jeon D.H., Kim C.-J., (2010), ―A micro/macroscale model for intermediate temperature solid oxide fuel cells with prescribed fully-developed axial velocity profiles in gas channels‖, International Journal of Hydrogen Energy, 35 (21), 11890-11907.
[96] Zheng K.-Q., Ni M., Sun Q., Shen L.-Y., (2013), ―Mathematical analysis of SOFC based on co-ionic conducting electrolyte‖, Acta Mechanica Sinica, 29 (3), 388-394.
[97] Cui D., Yang C., Huang K., Chen F., (2010), ―Effects of testing configurations and cell geometries on the performance of a SOFC: A modeling approach‖, International Journal of Hydrogen Energy, 35 (19), 10495-10504.
[98] Chinda P., Chanchaonaa S., Braulta P., Wechsatol W., (2011), ―A solid oxide fuel cell micro-scale modeling with spherical particle shaped electrodes‖, The European Physical Journal Applied Physics, 54 (02), 23411.
[99] Farhad S., Hamdullahpur F., (2012), ―Micro‐modeling of porous composite anodes for solid oxide fuel cells‖, AIChE Journal, 58 (6), 1893-1906.
[100] Costamagna P., Costa P., Antonucci V., (1998), ―Micro-modelling of solid oxide fuel cell electrodes‖, Electrochimica Acta, 43 (3–4), 375-394.
[101] Suzue Y., Shikazono N., Kasagi N., (2008), ―Micro modeling of solid oxide fuel cell anode based on stochastic reconstruction‖, Journal of Power Sources, 184 (1), 52-59.
166 [102] Colpan C.O., Dincer I., Hamdullahpur F., (2008), ―A review on macro‐level modeling of planar solid oxide fuel cells‖, International Journal of Energy Research, 32 (4), 336-355.
[103] Bove R., Ubertini S., (2006), ―Modeling solid oxide fuel cell operation: Approaches, techniques and results‖, Journal of Power Sources, 159 (1), 543-559.
[104] Yakabe H., Hishinuma M., Uratani M., Matsuzaki Y., Yasuda I., (2000), ―Evaluation and modeling of performance of anode-supported solid oxide fuel cell‖, Journal of Power Sources, 86 (1), 423-431.
[105] Virkar A.V., Chen J., Tanner C.W., Kim J.-W., (2000), ―The role of electrode microstructure on activation and concentration polarizations in solid oxide fuel cells‖, Solid State Ionics, 131 (1), 189-198.
[106] Liu S., Kong W., Lin Z., (2009), ―Three-dimensional modeling of planar solid oxide fuel cells and the rib design optimization‖, Journal of Power Sources, 194 (2), 854-863.
[107] Serincan M.F., Pasaogullari U., Sammes N.M., (2009), ―Effects of operating conditions on the performance of a micro-tubular solid oxide fuel cell (SOFC)‖, Journal of Power Sources, 192 (2), 414-422.
[108] Serincan M.F., Pasaogullari U., Sammes N.M., (2009), ―A transient analysis of a micro-tubular solid oxide fuel cell (SOFC)‖, Journal of Power Sources, 194 (2), 864-872.
[109] Yang C., Li W., Zhang S., Bi L., Peng R., Chen C., Liu W., (2009), ―Fabrication and characterization of an anode-supported hollow fiber SOFC‖, Journal of Power Sources, 187 (1), 90-92.
[110] Cui D., Liu L., Dong Y., Cheng M., (2007), ―Comparison of different current collecting modes of anode supported micro-tubular SOFC through mathematical modeling‖, Journal of power sources, 174 (1), 246-254.
[111] Cui D., Cheng M., (2009), ―Numerical analysis of thermal and electrochemical phenomena for anode supported microtubular SOFC‖, AIChE journal, 55 (3), 771-782.
[112] Doraswami U., Droushiotis N., Kelsall G., (2010), ―Modelling effects of current distributions on performance of micro-tubular hollow fibre solid oxide fuel cells‖, Electrochimica Acta, 55 (11), 3766-3778.
167
ÖZGEÇMĠġ
Ali Murat Soydan 1985 yılında Bursa‘da doğdu. Bursa Ulubatlı Hasan Anadolu Lisesi‘ni başarıyla bitirdikten sonra 2003 yılında da Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü‘nde lisans eğitimine başladı. 2007 yılında lisans eğitiminden mezun olduktan sonra aynı yıl Fen Bilimleri Enstitüsü, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Anabilim Dalı‘nda yüksek lisans eğitimine başlaması ile birlikte Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü‘nde araştırma görevlisi olarak çalışmaya başladı. 2010 yılında Gebze Teknik Üniversitesi‘nde doktora eğitimine başladı. 2014 yılından itibaren de Gebze Teknik Üniversitesi, Nanoteknoloji Araştırma Merkezi‘nde yönetici olarak çalışmalarına devam etmektedir.
168