Katı oksitli yakıt pilleri katot malzemeleri için La0.5Sr0.5Fey(M=Ni/Co)1-yO3 üretimi ve karakterizasyonu

Son zamanlarda tüm dünyanın olumsuz etkilendiği iklim değişikliğinin temel sebeplerinden biri küresel ısınmayı attıran sera gazlarındaki artış olarak değerlendirilmektedir. Bu nedenle fosil yakıtların kullanımın azaltılması ve temiz enerjiye geçişin hayati rol oynadığı günümüzde artık yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımın arttırılması büyük önem arz etmektedir. Ayrıca, fosil yakıtla çalışan otomobillerin yerine artık ülkemizde de elektrikli araçlar üretilmeye başlanmıştır. Geleceğin teknolojisi olan hidrojen gün geçtikçe ülkemizde de önemi artmaya başlamıştır. Bu kapsamda Türkiye Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı "Türkiye Hidrojen Teknolojileri Stratejisi ve Yol Haritası" isimli raporu 19 Ocak 2023 tarihinde yayımlamıştır. Hidrojenin yakıt olarak kullanıldığı katı oksitli yakıt pilleri yakıttan doğrudan elektrik üreten elektrokimyasal aygıtlardır. Hidrojenin yakıt olarak kullanıldığı katı oksitli yakıt pilleri çevre dostu, yüksek performanslı pillerdir. Katı oksit yakıt pilleri için mevcut standart çalışma sıcaklıkları 800°C ile 1000°C arasındadır ve bu kadar yüksek sıcaklığın ise yakıt hücrelerine zarar verdiği yani pil ömrünü düşürmektedir. Son zamanlardaki yapılan çalışmaların amacı orta sıcaklıkta (500°C -800°C) yüksek performansa sahip katı oksitli yakıt pili bileşenleri için yeni malzemeler geliştirmektedir. Katı oksitli yakıt pili bileşenleri anot, katot ve elektrolittir. Katı oksitli yakıt pillerinde yaygın olarak kullanılan katot malzemesi La1-xSrxMnO3 (LSM) olarak bilinmektedir. Yüksek sıcaklıklarda çalışan LSM malzemelerine alternatif olarak orta sıcaklık uygulamaları için LaFeO3 malzemesi potansiyel malzemeler arasında yer almaktadır. Bu çalışmada LaSrFeO3 malzemesi farklı konsantrasyonlarda nikel ve kobalt katkılanarak hazırlanmıştır. Nikel ve Kobalt katkılamanın malzemenin kristalografik yapısını ve morfolojik yapısını nasıl etkilediği araştırılmıştır. Katı hal yöntemi ile hazırlanan malzemeler x-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Enerji Dağılımı X-Işını Analizi (EDX), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) yöntemleri ile karakterize edilmiştir.