Development of anode/cathode electrodes for solid oxide fuel cells working at medium temperatures

Katı oksit yakıt pilleri (KOYP), yakıt olarak hidrojen, doğalgaz, propan, dizel vb. ve bir oksitleyici yardımı ile kimyasal enerjiyi doğrudan elektrik ve ısı enerjisine dönüştüren yüksek verimli sistemlerdir. KOYP'ler enerji dönüşüm verimlerinin yüksek olmasına rağmen uzun süreli kararlılık, üretim maliyeti ve yüksek işletme sıcaklıkları gibi ticarileştirme yolunda büyük sorunlarla karşı karşıyadır. Bu tez çalışmasında ScSZ elektrolit temelli orta sıcaklıklarda çalışan KOYP'ler için anot ve katot elektrotlarına düşük sıcaklıklarda kararlılık gösteren GDC eklenerek hücre performansını düşürmeden çalışma sıcaklığının orta sıcaklık aralığına (600-800°C) düşürülmesi hedeflenmiştir. Literatürdeki yöntemler takip edilerek hazırlanan 1 cm2 aktif alana sahip anot destekli KOYP için performans ve empedans testleri gerçekleştirilmiş ve 800°C sıcaklığında 800 mW/cm2 güç yoğunluğu elde edilmiştir.Solid oxide fuel cells (KOYP), are high efficient energy conversion systems utiliting hydrogen, natural gas, propane, diesel etc. as a fuel with the help of an oxidizer that convert chemical energy directly into electricity and heat energy. Although energy efficiency is high, KOYPs are facing with major problems in the way of commercialization such as long-term stability, production cost and high operating temperatures. In this thesis, it is aimed to increase the cell performance and to decrease the working temperature (600-800°C). ScSZ as electrolyte material and GDC with low temperature microstructural stability in electrodes are used. The performance analyzes of 1 cm2 anode supported KOYP prepared by following the methods in the literature are examined and a power density of 800 mW / cm2 was obtained at 800 °C