وابستگی اندازه نانوذرات YSZ در نشست الکتروفورتیکی به روش ایجاد هدایت الکتریکی سطحی کامپوزیت NiO-YSZ جهت کاربرد در پیل سوختی اکسید جامد

محورهای موضوعی : نانومواد

طاهره طالبی ¹ , امیر مقصودی‌پور ² , بابک رئیسی ³ , محسن حاجی ⁴

1 - پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده سرامیک
2 - پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده سرامیک
3 - پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده سرامیک
4 - پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده سرامیک

تاریخ دریافت : 1397/06/17 تاریخ پذیرش : 1397/06/17 تاریخ انتشار : 1388/09/01

کلید واژه: پیل سوختی اکسید جامد, نانوذرات YSZ, هدایت الکتریکی آند, نشست الکتروفورتیکی,

چکیده مقاله :

در این پژوهش، از 3 روش مختلف جهت هادی سازی آند استفاده شد. روش اول، پوشش دهی گرافیت بر سطح زیرلایه های NiO-YSZ با استفاده از روش رنگ آمیزی بود. در روش دوم، کامپوزیت NiO-YSZ در دمای °C 850 در اتمسفر هیدروژن/آرگون احیا و سرمت Ni-YSZ ساخته شد. در روش سوم، عملیات خاصی جهت هادی سازی انجام نگرفت، ولی این روش تنها در مورد زیرلایه های دارای تخلخل باز بیشتر از 50 درصد قابل استفاده بود. سوسپانسیون یکنواخت و پایداری از YSZ در محیط آلی مخلوط استن و اتانول خالص جهت انجام فرآیند الکتروفورتیک، ساخته شد. سپس سینتر در دمای بالا انجام گرفت. در ادامه، جریان عبوری از مدار، وزن نشست و دانسیته فیلم اندازه گیری شد. نهایتا ریزساختار سطح پوشش و ضخامت آن در حالت خام و سینتر شده توسط SEM بررسی گردید. نتایج نشان دادند که وزن نشست دانسیته فیلم و جریان عبوری از مدار با افزایش مقاومت کاهش پیدا می کند. همچنین مشاهده شد که با کاهش هدایت الکتریکی، اندازه ذرات نشست یافته به زیر 100 نانومتر کاهش می یابد. کوچکترین اندازه ذره در هنگام استفاده از زیرلایه اشباع شده حاصل گردید که برابر nm 59 اندازه گیری شد. کیفیت لایه نشست یافته نیز با افزایش هدایت الکتریکی زیرلایه بهبود می یابد.