Düşük sıcaklık yakıt pilleri için alternatif elektrolit geliştirilmesi

Yakıt pilleri umut vaat eden enerji dönüşüm ve üretim sistemleridir. Düşük sıcaklıkta çalışan yakıt pillerinin yüksek verim, düşük kirlilik, yüksek dayanım ve yakıt esnekliği gibi birçok avantajı vardır. Katı asit elektrolitler ise polimerik olmayan proton iletken malzemelerdir ve polimerik malzemelere göre nispeten daha yüksek sıcaklıklarda çalışabilirler. Proton geçirgen membranlı yakıt pilleri (PEMFCs) ile kıyaslandığında, nispeten yüksek çalışma sıcaklıkları, katı asit elektrolitler için değerli metal kullanımını ortadan kaldırır. Nispeten yüksek olan bu çalışma sıcaklığı sayesinde yakıt pili sistemindeki katalizör zehirlenmesi de engellenmiş olur. Nafion gibi polimer malzemelerin aksine, katı asit elektrolitlerin proton iletimi için nemlendirilmeye gereksinimleri yoktur. Nemlendirmeye ihtiyaç duymamaları, nemlendirme aparatlarının kullanımını da ortadan kaldırır. Bunların dışında, katı asit elektrolitlerin geçirgenliği, çok daha yüksek açık devre voltajı elde edilmesine olanak verir. Bu çalışmada, katı asit malzemelerin ısıl dayanımı ve çalışma sıcaklığı aralığı, yapılarına zayıf asitlerin katılmasıyla arttırılacaktır. Bu da katı asit yakıt pillerinin kullanılabilirliğini yaygınlaştıracağı gibi, düşük sıcaklık katı oksit yakıt pilleri içinde alternatif bir elektrolit malzemesi olacaktır. Çalışma, seçilen 3-4 kompozit katı asit malzemenin sentezi ile başlayacaktır. Sentezlenen bu kompozit malzemelerin yapısı ve ısıl dayanımındaki gelişme Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM), X-ray Difraksiyonu (XRD), Termogravimetri (TG) ve Diferansiyel Termal Analiz (DTA) teknikleri ile karakterize edilecektir.