Investigation of application of poli(vinyl alcohol) (PVA) based membranes to fuel cells

Günümüzde, yakıt hücreleri, verimli, ekonomik, çevreyle uyumlu bir enerji üretim teknolojisi olarak uygulama ve kullanım alanı bulmaktadır. Proton değişim membran yakıt hücreleri (PEMFC) düşük çalışma sıcaklığında yüksek verim elde edilmesi, sessiz çalışması ve saf suyun dışında herhangi bir atık ortaya çıkarmamasından dolayı en çok ilgi çeken yakıt hücresi türüdür. Bu çalışmada PEMFC?lerde kullanılmak üzere proton iletken membranlar elde edilmesi amaçlanmıştır. PVA bazlı membranlar sülfosüksinik asit (SSA) oranı ve proton iletkenliği üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla koloidal silika (Ludox) oranı değiştirilerek hazırlanmıştır. FT-IR spektrumları PVA ile SSA arasında çapraz bağlamanın gerçekleştiğini göstermektedir. FT-IR spektrumlarında Ludox katkısının moleküler seviyede olmadığı bulunmuştur. Membranların iyon değiştirme kapasiteleri (IEC) üzerinde SSA ve Ludoks katkısının etkili olduğu görülmüş, IEC değerleri 4,3- 6,2 mmol/gr arasında bulunmuştur. Membranların su çekme yüzdesi %10-80 arasında bulunmuş, SSA ve Ludoks miktarı arttıkça su tutma miktarının düşme eğilimde olduğu görülmüştür. Elde edilen membranların IEC değerlerinin Nafyon 117?den (0.91 mmol/gr) büyük olduğu ve şişme göstermeden %80 su tutma kapasitesine ulaşabildiği görülmüştür. Membranların proton iletkenlikleri SSA ve Ludoks miktarıyla artış göstermiş ve10-6 -10-3S/cm aralığında bulunmuştur.