Nano ve Mikro Yapıdaki (Bi2O3)1-x-y(Sm2O3)x(Ho2O3)y Elektrolit Sistemlerinin Katı Oksit Yakıt Pili için Sentezlenmesi ve Faz Kararlılığı, Elektriksel ve Termal Özelliklerinin İncelenmesi ve Karşılaştırılması

Authors : Yasin POLAT

Pages : 1011-1016

Doi:10.19113/sdufbed.59059

View : 18 | Download : 11

Publication Date : 2017-05-10

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada Bi 2 O 3 tabanlı üçlü sistem örnek materyalleri katı hal reaksiyonu metodu ile her biri ısıl işleme tabi tutularak nano ve mikro yapıda sentezlenmiştir. Katı oksit yakıt pili insert ignore into journalissuearticles values(KOYP); için üretilen bu katı seramik elektrolitlerin yapısal özellikleri X-Işınları Difraktometresi insert ignore into journalissuearticles values(XRD);, Diferansiyel Termal Analiz - Termo ağırlık ölçer insert ignore into journalissuearticles values(DTA -TG); ile karakterize edilmiştir. Üretilen katı seramik elektrolitlerin yüzey özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobu insert ignore into journalissuearticles values(SEM); ile incelenmiştir. Elektriksel özellikleri ise dört nokta elektriksel iletkenlik yöntemi yoluyla karakterize edilmiştir. XRD ölçümleri sonuçları, nano ve mikro insert ignore into journalissuearticles values(Bi 2 O 3 ); 1-x-y insert ignore into journalissuearticles values(Sm 2 O 3 ); x insert ignore into journalissuearticles values(Ho 2 O 3 ); y insert ignore into journalissuearticles values(x=10, 15, y=5, 20); örneklerinin δ-fazlı yüzey merkezli kübik kristaloğrafik yapıda olduğunu göstermiştir. Faz kararlılığı DTA ölçümleri ile yine kontrol ve karşılaştırılması yapılarak çoğu örneğin Bi 2 O 3 un kararlı δ-fazına sahip olduğu gösterilmiştir. Sıcaklığa bağlı elektriksel iyonik iletkenlik ölçümleri sonucunda en yüksek elektriksel iletkenlik nano-insert ignore into journalissuearticles values(Bi 2 O 3 ); 0.65 insert ignore into journalissuearticles values(Sm 2 O 3 ); 0.15 insert ignore into journalissuearticles values(Ho 2 O 3 ); 0.20 sistemi için  700°C’de 5.78x10 -2 insert ignore into journalissuearticles values(Ω.cm); -1 ’dir ve mikro-insert ignore into journalissuearticles values(Bi 2 O 3 ); 0.70 insert ignore into journalissuearticles values(Sm 2 O 3 ); 0.10 insert ignore into journalissuearticles values(Ho 2 O 3 ); 0.20 sistemi için 700°C’de 7.40x10 -3 insert ignore into journalissuearticles values(Ω.cm); -1 ‘dir. Aktivasyon enerjileri ise elektriksel iletkenlik ölçüm sonuçlarından elde edilerek nano boyutlu örnekler için 1,21 eV’tan 0,49 eV’a ve mikro boyutlu örnekler için 1,51 eV’tan 0,90 eV’a kadar değişmektedir. Çalışmada sentezi gerçekleştirilen katı elektrolit sistemlerinin KOYP’lerinin üretimi gibi birçok endüstriyel uygulamalarda kullanılabilme potansiyeli vardır.
Keywords : Katı hal reaksiyon metodu, Katı oksit yakıt pili KOYP, Katı seramik elektrolit, Elektriksel iletkenlik, Aktivasyon enerjisi