پیل سوختی

دسترسی آزاد مقاله

1 - پیل سوخت میکروبی: راهکاری جهت زیست پالایی و تولید انرژی
مهران جعفری سمانه صدیقی خویدک

10.22034/jest.2018.13254

زمینه و هدف: استفاده از سلول ‌های سوختی میکروبی (MFC)، روشی جدید جهت تصفیه فاضلاب و تولید انرژی سازگار با محیط زیست می‌باشد. این تکنولوژی، انرژی شیمیایی ناشی از سوخت و ساز و فعالیت میکروارگانیسم‌های زنده را به انرژی برق تبدیل می‌ کند. روش بررسی: نمونه پساب خام به ‌عنوان چکیده کامل

زمینه و هدف: استفاده از سلول ‌های سوختی میکروبی (MFC)، روشی جدید جهت تصفیه فاضلاب و تولید انرژی سازگار با محیط زیست می‌باشد. این تکنولوژی، انرژی شیمیایی ناشی از سوخت و ساز و فعالیت میکروارگانیسم‌های زنده را به انرژی برق تبدیل می‌ کند. روش بررسی: نمونه پساب خام به ‌عنوان منبع سوبسترای پیل سوختی میکروبی از محل تصفیه خانه شهر یزد تهیه شد. این مطالعه توسط یک بیوراکتور دو محفظه‌ای با سوبسترای پساب و فلور میکروبی موجود در آن، انجام شد. محفظه ‌ها از جنس شیشه بوده و با حجمی معادل550cc از نمونه و بافر پر شدند. در محفظه آندی، پساب توسط فلور میکروبی، تحت شرایط بی‌هوازی کاتالیز شد. در محفظه کاتدی از بافر پتاسیم فسفات جهت ثابت نگه داشتن pH محلول کاتولیت استفاده گردید. پیل سوختی در این مطالعه بدون غشا بود و انتقال یون‌های مثبت از آند به کاتد توسط سیستم پل نمکی انجام گرفت. یافته ها: یافته‌ها نشان داد که در این راکتور، حداکثر ولتاژ تولید شده 1 ولت بود که طی روزهای اولیه راه اندازی آن ایجاد شد. پس از آن به ‌تدریج از مقدار ولتاژ کاسته شد و نمونه پساب تا حدودی تصفیه گردید. بیش ترین میزان جریان تولید شده Aµ 248 بود که پس از مدتی مقدار جریان هم رو به کاهش نهاد. لذا می‌توان نقش دوگانه این راکتور را در تولید الکتریسیته و تصفیه پساب به‌خوبی تبیین نمود. بحث و نتیجه گیری: در این پژوهش، با استفاده از پیل سوختی میکروبی برپایه پل نمکی، تصفیه پساب و در عین حال تولید انرژی الکتریسیته امکان پذیر شد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

2 - ارایۀ الگوریتم نوین طراحی توأم با مدل سازی و ارزیابی مقایسه ای برای سیستم های مرکب پیل سوختی تولید مجدد
حسین قدمیان فریده عتابی حسنعلی ازگلی

سیستم پیل سوختی تولید مجددRegenerative Fuel Cell از گروه سیستم های مستقیم تبدیل انرژی به عنوان یک سیستم ذخیره-تولید انرژی نوین مطرح است. این سیستم یک ساختار مرکب شامل زیرسیستم های الکترولیز / پیل سوختی می باشد که مولد آن سیستم فتوولتائیک خورشیدی است. به عبارت ساده مولکو چکیده کامل

سیستم پیل سوختی تولید مجددRegenerative Fuel Cell از گروه سیستم های مستقیم تبدیل انرژی به عنوان یک سیستم ذخیره-تولید انرژی نوین مطرح است. این سیستم یک ساختار مرکب شامل زیرسیستم های الکترولیز / پیل سوختی می باشد که مولد آن سیستم فتوولتائیک خورشیدی است. به عبارت ساده مولکول های آب در فرآیند الکترولیز به مولکول های هیدروژن و اکسیژن تجزیه می شود و گازهای حاصل در مخازن فشار بالا ذخیره می گردد، سپس گاز هیدروژن به عنوان سوخت (حامل انرژی) وارد پیل سوختی شده و تولید انرژی الکتریکی می نماید. نتایج حاصل از محاسبات، مدل سازی و طراحی مهندسی نشان می دهد، تغییر وضعیت حامل انرژی از وضعیت الکتریکی به احتراق سرد شیمیایی در بخش پیل سوختی به منزلۀ تولید انرژی داخلی در سیستم بوده و به میزان قابل ملاحظه ای نرخ شدت انرژی تولیدی و ضریب عملکرد سیستم را افزایش می دهد، زیرا با اتصال سیستم فتوولتائیک به واحدهای الکترولیز/ پیل سوختی و با استفاده از انرژی تولید شده در بخش فتوولتائیک، برای سیستم نمونه با ظرفیتkW 1 تولید انرژی داخلی به میزانkW 302/2تولید می شود و همچنین به تبع آن میزان انرژی تولیدی در مجموعه RFC افزایش یافته و بازده کلی سیستم به میزان 45/29% خواهد بود. در این تحقیق عملکرد عمومی سیستم و زیر سیستم های مربوط و مطالعات ظرفیتی مورد بررسی قرار گرفته و با استفاده از فرمولاسیون الکترولیز، پیل سوختی و سلول های فتوولتائیک به صورت جداگانه، مدل سازی با الگوریتم های غیرخطی انجام شده و به کمک نرم افزار GAMS انتگراسیون این سیستم ها صورت گرفته است. همچنین با انجام یک نمونۀ موردی مطالعاتی، راهکارها به منظور محاسبه و طراحی گام به گام سیستم های پیل سوختی تولید مجدد، ارایه شده است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

3 - کاربردهای نانو فناوری در مهندسی محیط زیست
رضا علیزاده سوده عابدینی

نانو فن آوری علم استفاده از مواد ، تجهیزات و دستگاهها در مقیاس نانو می باشد که کاربردهای گسترده ای در تمامی حوزه ها همچون مهندسی محیط زیست دارد ، کاربرد این فن آوری جدید در محیط زیست بمنظور تصفیه و سالم سازی آب به کمک نانو فیلترها ، تصفیه پسابهای صنعتی ، ذخیره سازی و تو چکیده کامل

نانو فن آوری علم استفاده از مواد ، تجهیزات و دستگاهها در مقیاس نانو می باشد که کاربردهای گسترده ای در تمامی حوزه ها همچون مهندسی محیط زیست دارد ، کاربرد این فن آوری جدید در محیط زیست بمنظور تصفیه و سالم سازی آب به کمک نانو فیلترها ، تصفیه پسابهای صنعتی ، ذخیره سازی و تولید انرژیهای پاک ، نانو لوله های جاذب گازهای سمی و ... روز به روز در حال افزایش است . در این مقاله تلاش شده است تا بطور اجمالی کاربردهای مختلف این علم در بخشهای مختلفی چون استفاده از پیلهای سوختی به منظور تولید انرژی از منابع پاک و سازگار با محیط زیست ، استفاده از نـانوفیلترها به منظور سختی زدایی و تصفیه آب مصرفی برای نیروگاهها و همچنین کاربرد های مختلف نانو لوله های کربنی در صنعت از جمله ذخیره سازی هیدروژن در پیلهای سوختی برای افزایش کارایی آنها ، جذب گازهای سمی و استفاده از این نانولوله ها به عنوان حسگرهای گازی مورد بررسی قرار گیرد . پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

4 - بررسی امکان تولید الکتریسیته از گیاهان زنده
فروزان وکیلی لعبت تقوی ابراهیم علائی

محدودیت منابع انرژی فسیلی در کنار پتانسیل بالای آلایندگی، جایگزینی آن ها با منابع پاک و تجدید پذیر را ضروری نموده است. امروزه سهم این گروه از منابع در سیستم تأمین انرژی جهان رو به افزایش است. در این ارتباط، می توان با الهام از طبیعت فناوری نوینی برای استفاده از گیاهان ج چکیده کامل

محدودیت منابع انرژی فسیلی در کنار پتانسیل بالای آلایندگی، جایگزینی آن ها با منابع پاک و تجدید پذیر را ضروری نموده است. امروزه سهم این گروه از منابع در سیستم تأمین انرژی جهان رو به افزایش است. در این ارتباط، می توان با الهام از طبیعت فناوری نوینی برای استفاده از گیاهان جهت تولید برق توسعه داد که در آینده نزدیک توان تولید انرژی پاک از نور خورشید با استفاده از سیستم های زنده گیاهی و فرآیند فتوسنتز را پایه گذاری نماید. اساس کار برای تبدیل انرژی خورشید به برق، برمبنای همکاری و تعامل بین گیاهان و باکتری ها و با استفاده از پیل های سوختی میکروبی- گیاهی می باشد. این پیل ها قادرند انرژی حاصل از فعل و انفعالات در ناحیه نزدیک به ریشه گیاه (ریزوسفر ) که در نتیجه فعالیت ریزسازواره های موجود، تولید می گردد را جذب و پس از انتقال به پیل ها به انرژی الکتریکی تبدیل نمایند. ایده اصلی برای این کار تولید مواد آلی، غالباً به شکل کربوهیدرات، توسط گیاهان(ریزودپوزیت ها) می باشد که باکتری ها قادرند با استفاده از آن ها به عنوان منبع تغذیه، انرژی موجود در آن ها را به الکتریسیته(جریان برق) تبدیل نمایند. این امر، علاوه بر امکان استفاده مداوم از انرژی نورانی خورشید در تولید برق، به دلیل کاهش انتشار گازهای گل خانه ای و سایر آلاینده ها، رضایت علاقمندان به محیط زیست را نیز به همراه خواهد داشت. بر این اساس، در مطالعه حاضر مروری کوتاه بر مشخصات و نحوه عملکرد پیل های سوختی میکروبی- گیاهی در تولید “برق سبز" از گیاهان زنده، صورت گرفته است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

5 - نانوساختارسازی آند Ni/GDC برای پیل سوختی اکسید جامد دما پایین (LT-SOFC) بوسیله آغشته‌سازی پالادیم
فاطمه سادات ترک‌نیک امیر مقصودی‌پور منصور کیانپورراد کیونگ من‌چویی

به منظور مطالعه نقش فرآیند نانوساختارسازی بر کارآیی آند سرمت Ni/GDC برای پیل سوختی اکسید جامد دما پایین (LT-SOFC)، ریزساختار آند NiO/Ce0.8Gd0.2O2-δ (NiO/GDC20) بوسیله محلول کلرید پالادیم، آغشته‌سازی شد. تاثیر آغشته‌سازی Pd بر کارآیی آندی، با استفاده از آنالیز طیف‌ چکیده کامل

به منظور مطالعه نقش فرآیند نانوساختارسازی بر کارآیی آند سرمت Ni/GDC برای پیل سوختی اکسید جامد دما پایین (LT-SOFC)، ریزساختار آند NiO/Ce0.8Gd0.2O2-δ (NiO/GDC20) بوسیله محلول کلرید پالادیم، آغشته‌سازی شد. تاثیر آغشته‌سازی Pd بر کارآیی آندی، با استفاده از آنالیز طیف‌بینی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، به کمک پیل پایه- الکترولیتی Ni-GDC/GDC/Pt در دمای °C 600-400، مورد بررسی قرار گرفت. ارتقاء ریزساختاری طی فرآیند آغشته‌سازی نیز به کمک تکنیک‌های AFM، SEM، TEM و XPS بررسی شد. نتایج حاکی از تاثیر بخشی شاخص نانوذرات پالادیم آغشته‌سازی شده بر کاهش مقاومت پلاریزاسیون آندی داشت. در این تحقیق نشان داده می‌شود که فرآیند اصلاح نانوساختاری، با احداث نانوشبکه‌ای از پالادیم روی ریزساختار آند سرمت Ni/GDC، کارآیی آند LT-SOFC را بطور قابل ملاحظه‌ای بهبود می‌بخشد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

6 - تعیین شرایط بهینه رشد مستقیم CNTs بر روی بستر کاغذ کربنی با روش نهشت بخار شیمیایی به عنوان بستر الکتروکاتالیست پیل سوختی پلیمری
هاجر رجایی لیتکوهی علی بهاری

در این پژوهش، از روش نهشت بخار شیمیایی (CVD) برای رشد مستقیم نانولوله‌های کربنی (CNTs) بر روی بستر کاغذ کربنی تلقیح شده در کاتالیست آهن استفاده شد. پارامترهای موثر بر کیفیت و چگالی رشد نانولوله‌ها مانند غلظت و زمان تلقیح کاتالیست آهن، زمان و دمای رشد نانولوله و نسبت شار چکیده کامل

در این پژوهش، از روش نهشت بخار شیمیایی (CVD) برای رشد مستقیم نانولوله‌های کربنی (CNTs) بر روی بستر کاغذ کربنی تلقیح شده در کاتالیست آهن استفاده شد. پارامترهای موثر بر کیفیت و چگالی رشد نانولوله‌ها مانند غلظت و زمان تلقیح کاتالیست آهن، زمان و دمای رشد نانولوله و نسبت شارش گاز حامل به تغذیه کننده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیزهای FESEM، ﻃﯿﻒ‌ﺳﻨﺠﯽ ﭘﺮاﮐﻨﺪﮔﯽ اﻧﺮژی ﭘﺮﺗﻮ اﯾﮑﺲ (EDS)، پراکندگی رامان و TEM، مشخص کرد غلظت M 3/0 و زمان تلقیح min 60 آهن، دمای رشد °C 800، زمان رشد min 20 و نسبت شارش 15/150 Ar/C2H2:، شرایط بهینه رشد میکرومتری و شبکه‌ای نانولوله‌های کربنی بر روی بستر کاغذ کربنی می‌باشد. سپس به منظور بررسی این ساختار به عنوان بستر الکتروکاتالیست پیل سوختی پلیمری، کاتالیست پلاتین با روش کاهش اتیلن گلیکول بر روی آن بارگذاری شد و کارایی آن با کاتالیست تجاری پلاتین نشانده شده بر بستر کربن سیاه، توسط تست نیم سل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تست نیم سل نشان داد که استفاده از نانولوله‌های کربنی به جای کربن سیاه، باعث شد بیشینه چگالی توان از 43/4 به mWcm-2 90/9 افزایش پیدا کند. افزایش 123% بیشینه چگالی توان می‌تواند به دلیل پخش بهتر ذرات پلاتین و افزایش در دسترس‌پذیری آن‌ها به علت ساختار هندسی ویژه نانولوله‌ها و یا حمل و نقل الکترونی آسان بین پلاتین و بستر کربنی به علت رسانایی فوق‌العاده نانولوله‌های کربنی باشد. همچنین اصلاح نهایی الکترود با استفاده از اتمسفر کاهنده گاز هیدروژن، با هدف بهبود کارایی بدون افزایش بارگذاری کاتالیست پلاتین، باعث شد بیشینه چگالی توان از 90/9 به mWcm-2 36/18 تغییر کند که در حدود 85% افزایش را نشان می‌دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

7 - وابستگی اندازه نانوذرات YSZ در نشست الکتروفورتیکی به روش ایجاد هدایت الکتریکی سطحی کامپوزیت NiO-YSZ جهت کاربرد در پیل سوختی اکسید جامد
طاهره طالبی امیر مقصودی‌پور بابک رئیسی محسن حاجی

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 ج چکیده کامل

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. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

8 - سنتز و بررسی ویژگی‌های نانو بلورک La0.8Sr0.2MnO3 به روش هم‌رسوبی
علی عسجدی بابک رئیسی دهکردی امیر مقصودی‌پور احسان مرزبان‌راد

در این تحقیق از مواد اولیه محلول در اسید نیتریک جهت سنتز پیش‌ماده اکسید لانتانیوم استرانسیوم منگنز (La0.8Sr0.2MnO3) در حمام رسوب اگزالات آمونیوم به روش هم‌رسوبی استفاده گردید. برای بررسی دمای کلسیناسیون از آنالیز حرارتی همزمان (STA) استفاده و دمای بهینه برای کلسیناسیون چکیده کامل

در این تحقیق از مواد اولیه محلول در اسید نیتریک جهت سنتز پیش‌ماده اکسید لانتانیوم استرانسیوم منگنز (La0.8Sr0.2MnO3) در حمام رسوب اگزالات آمونیوم به روش هم‌رسوبی استفاده گردید. برای بررسی دمای کلسیناسیون از آنالیز حرارتی همزمان (STA) استفاده و دمای بهینه برای کلسیناسیون 1000Cº تعیین شد. برای تشخیص فازها و همچنین مراحل کلسیناسیون از پراش اشعهX استفاده شد. با استفاده از معادله ویلیامسون - هال اندازه کریستالیت برابر 46 nm بدست آمد. توزیع اندازه ذرات پودر حاصل از این روش در حدود 1 میکرومتر تشخیص داده شد که پودری با مشخصات ذکر شده برای کاربرد در پیل سوختی با توجه به خواص هدایتی آن مناسب می‌باشد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

9 - امکان سنجی استفاده از میکای تلقیح شده با اسید بوریک و شیشه برای جلوگیری از نشت و اختلاط گازهای مصرفی در پیلهای سوختی دما بالا
حمید عبدلی علیرضا حسینی مقدم سید امیر راستی الحسینی

در این پژوهش،امکان استفاده از میکا برای این کاربرد مورد بررسی قرار گرفت.ابتدا از گسکت میکایی شامل فلس های کوچک میکای فلوگوپیت که توسط مواد آلی به یکدیگر چسبیده بودند استفاده و عملکرد آن در جلوگیری از نشت گاز در دستگاه مخصوصی که عملکرد پیل سوختی را شبیه سازی میکند(در اتم چکیده کامل

در این پژوهش،امکان استفاده از میکا برای این کاربرد مورد بررسی قرار گرفت.ابتدا از گسکت میکایی شامل فلس های کوچک میکای فلوگوپیت که توسط مواد آلی به یکدیگر چسبیده بودند استفاده و عملکرد آن در جلوگیری از نشت گاز در دستگاه مخصوصی که عملکرد پیل سوختی را شبیه سازی میکند(در اتمسفر هوا،دمای800°C و به مدت زمان 100 ساعت) بررسی شد.به دلیل حرارت دهی میکا در حین سرویس،این چسب ها از گسکت خارج و حفرات به جا مانده به عنوان مسیر نشت عمل کردند.این مسیر نشت توسط اسیدبوریک پر شده و عملکرد میکا تا میزان 20 % بهبود یافت.مسیر اصلی نشت(فصل مشترک میکا و اجزای مجاور)به کمک لایه ای از جنس شیشه پر شده و عملکرد موفقیت آمیزی در استفاده از میکا به همراه لایه شیشه ای در پیشگیری از نشت ملاحظه شد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

10 - بررسی تجربی سیستم هیبریدی پیل سوختی/ترموالکتریک به منظور بازیافت حرارت اتلافی
نادر رهبر مصطفی حسنی

در این مقاله بازیافت حرارت اتلافی از یک پیل سوختی پلیمری به کمک مولدهای ترموالکتریک مورد ارزیابی تجربی قرار گرفته است. برای بررسی تجربی یک سیستم آزمایشگاهی متشکل از مبدل حرارتی، ماژولهای ترموالکتریک و سینک حرارتی به همراه سنسورهای دما ساخته شده و تحت شرایط عملیاتی یک پی چکیده کامل

در این مقاله بازیافت حرارت اتلافی از یک پیل سوختی پلیمری به کمک مولدهای ترموالکتریک مورد ارزیابی تجربی قرار گرفته است. برای بررسی تجربی یک سیستم آزمایشگاهی متشکل از مبدل حرارتی، ماژولهای ترموالکتریک و سینک حرارتی به همراه سنسورهای دما ساخته شده و تحت شرایط عملیاتی یک پیل سوختی پلیمری با توان 5 کیلووات مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج بدست از سیستم آزمایشگاهی نشان می‌دهد که استفاده از مولدهای ترموالکتریک می‌تواند راهکار مناسبی برای بازیافت حرارت اتلافی از پیلهای سوختی پلیمری باشد. برای این منظور طراحی بهینه مبدل حرارتی در سمت گرم و سمت سرد ترموالکتریک بسیار حائز اهمیت می‌باشند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

11 - کنترل بهینه ریز شبکه به منظور بهبود پروفیل ولتاژ با در نظر گرفتن تولید همزمان برق و گرما
حسام رهبری مقام

معمولا در مطالعات کنترل بهینه ریز شبکه با تولید همزمان برق و گرما، بیشتر اهداف اقتصادی و آلایندگی مطرح می‌شود. در این مطالعات، بهینه‌سازی ادوات کنترلی و جبرانساز که با اهداف بهبود ابعاد فنی ریزشبکه می‌باشند، مدنظر قرار نمی‌گیرد. لذا در این مقاله این اهداف به صورت همزمان چکیده کامل

معمولا در مطالعات کنترل بهینه ریز شبکه با تولید همزمان برق و گرما، بیشتر اهداف اقتصادی و آلایندگی مطرح می‌شود. در این مطالعات، بهینه‌سازی ادوات کنترلی و جبرانساز که با اهداف بهبود ابعاد فنی ریزشبکه می‌باشند، مدنظر قرار نمی‌گیرد. لذا در این مقاله این اهداف به صورت همزمان در نظر گرفته شده است. در این مقاله خازن‌ها و راکتورهای موازی، جبرانسازهای استاتیکی توان راکتیو، تپ ترانسفورماتورها و تنظیم‌کننده‌های ولتاژ و توان تولیدی منابع به عنوان متغییرهای کنترلی، با اهداف اقتصادی، کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ استفاده شده‌اند. شبکه مورد مطالعه دارای 22 باس می‌باشد که شامل منابع فتوولتائیک و پیل سوختی است. تمامی داده ها و اطلاعات شبکه، از یک سیستم حقیقی اقتباس شده است. در نتیجه سیستم مورد مطالعه می‌تواند کاملا بیانگر یک سیستم واقعی باشد. به منظور کامل‌تر کردن مطالعه سیستم، آلایندگی حاصل از تولید پیل سوختی در بهینه‌سازی لحاظ شده است. بازده پیل سوختی به صورت یک مدل استاندارد واقعی متغیر با بار در نظر گرفته شده است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

12 - کنترل فازی پیل سوختی پلیمری به منظور جذب ماکزیمم توان
زهرا نجاتی فرید شیخ‌الاسلام حمید محمودیان

پیل‌سوختی پلیمری از نقطه‌ نظر طراحی و کارکرد یکی از جذابترین انواع پیل‌سوختی است. این نوع از پیل‌های سوختی در مقایسه با انواع دیگر پیل‌سوختی، برای یک حجم و وزن معلوم، توان بیشتری تولید می‌کند. با این حال یکی از موانع گسترش استفاده از این سیستم‌ها راندمان پایین آن‌ها می‌ چکیده کامل

پیل‌سوختی پلیمری از نقطه‌ نظر طراحی و کارکرد یکی از جذابترین انواع پیل‌سوختی است. این نوع از پیل‌های سوختی در مقایسه با انواع دیگر پیل‌سوختی، برای یک حجم و وزن معلوم، توان بیشتری تولید می‌کند. با این حال یکی از موانع گسترش استفاده از این سیستم‌ها راندمان پایین آن‌ها می‌باشد. در این مقاله سعی بر آن است که برای غلبه بر راندمان پایین پیل سوختی پلیمری از تعقیب نقطه ماکزیمم توان استفاده گردد. با توجه به مشخصه جریان-توان پیل سوختی، که یک منحنی غیر خطی و دارای یک نقطه ماکزیمم می‌باشد و با استفاده از کنترلر فازی و انتخاب مناسب توابع عضویت ورودی و خروجی سعی بر آن است که سیستم همواره در نقطه ماکزیمم توان کار کند. برای این منظور از یک چاپر بین پیل سوختی و بار استفاده می‌شود و برای تنظیم سیکل کاری موج اعمالی به آن یک کنترل‌کننده فازی نوع 1TSK به کار برده می‌شود که ورودی های آن شیب منحنی جریان- توان و تغییرات شیب می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد این کنترل کننده عملکرد مناسبی دارد و در مقایسه با روش کنترلی اغتشاش و مشاهده سریع‌تر می‌باشد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

13 - Microbial Fuel Cell: New Assay for Nutritive Value Determination of Whole Cottonseed Used in Ruminants Nutrition
م. بشارتی ا. تقی زاده

The aim of this study was to determine the relationship between gas produced through in vitro gas production test and microbial fuel cell (MFC) technique and introduce new assay for evaluation of ruminants feedstuffs. The treatments were 1) control diet (without whole c چکیده کامل

The aim of this study was to determine the relationship between gas produced through in vitro gas production test and microbial fuel cell (MFC) technique and introduce new assay for evaluation of ruminants feedstuffs. The treatments were 1) control diet (without whole cottonseed, monensin and vitamin E; CD), 2) diet containing 20.00% whole cottonseed (CSD), 3) diet including 20.00% whole cottonseed plus vitamin E (12000 IU per day; CSDE) and 4) diet containing 20.00% whole cottonseed plus monensin (24 ppm kg-1 dry matter/day; CSDM). For MFC trial, the homemade MFC configuration consisted of two plexiglass cylinders (dual-chambered) was used. The results showed that treatment containing vitamin E had higher gas production compared to the other treatments. Gas production in the monensin treatment was lower than the other treatments. The vitamin E treatment had higher voltage, current and power values in comparison with other treatments. The obtained data showed that addition of monensin in comparison with CSD treatment improved the MFC performance. The results indicated that there were high positive correlations between obtained gas production values and achieved MFC performance in experimental treatments. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

14 - سنتز نانوکامپوزیت نیکل - مس به کمک مایکروویو برای اکسایش الکتروکاتالیزوری متانول؛ یک ماده کارآمد جهت آند برای کاربردهای پیل سوختی الکلی
محمد علی کامیابی بابک جلیلیان

در این مطالعه، سنتز و کاربرد نانو کامپوزیت هایی دو فلزی نیکل ‌ـ مس و کاهش گرافن اکسید بطور همزمان با استفاده از امواج مایکروویو گزارش می شود. روش سنتز پیشنهادی یک فرآیند ساده، سریع و قابل کنترل بشمار می‌رود. رفتار الکتروشیمیایی کاتالیزور سنتز شده برای واکنش اکسایش مت چکیده کامل

در این مطالعه، سنتز و کاربرد نانو کامپوزیت هایی دو فلزی نیکل ‌ـ مس و کاهش گرافن اکسید بطور همزمان با استفاده از امواج مایکروویو گزارش می شود. روش سنتز پیشنهادی یک فرآیند ساده، سریع و قابل کنترل بشمار می‌رود. رفتار الکتروشیمیایی کاتالیزور سنتز شده برای واکنش اکسایش متانول (MOR) در محیط قلیایی مورد بررسی قرار گرفت.. اثر ملامین بر فعالیت الکتروکاتالیستی کاتالیزور سنتز شده با روش‌های ولتامتری چرخه‌ای (CV)، کرونو آمپرومتری (CA) و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مطالعه شد. همچنین بررسی اثر ملامین به عنوان منبع نیتروژن منجر به دوپ‌شدن نیتروژن در شبکه گرافن اکسید کاهش یافته نشان داد که تا حدی منجر به تشکیل ساختارهای NiCu-N می‌شود. و این پیوند فلز-N باعث افزایش فعالیت کاتالیزوری نسبت به MOR می‌شود. اثر ترویجی ملامین با افزایش 203 میکروآمپری در جریان و کاهش 20 میلی ولتی در پتانسیل شروع در مقایسه با سایر کاتالیزورهای شاهد سنتز شده در طی فعالیت MOR ثابت شد نتایج نشان‌دهنده عملکرد عالی کاتالیزور سنتز شده بعنوان آند در پیل‌ سوختی مستقیم متانول است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

15 - بررسی تاثیر استفاده از گرافن اکسید کاهش‎یافته در بهبود عملکرد چارچوب فلزی آلی مس به‎عنوان الکتروکاتالیست برای واکنش کاهش اکسیژن در پیل‌های سوختی
مهدی مهرپویا سید علی موسوی

10.30495/jacr.2021.682551

هدف اصلی این پژوهش، ساخت و ارایه الکتروکاتالیست‌هایی غیرفلزی با عملکردی مطلوب برای به&lrm;کارگیری در کاتد پیل‌های سوختی است. به همین منظور، 5 الکتروکاتالیست شامل، گرافن اکسید (GO)، گرافن اکسید عامل‌دارشده با نیتروژن و گوگرد (NS –RGO) ، چارچوب فلزی آلی مس (Cu &ndas چکیده کامل

هدف اصلی این پژوهش، ساخت و ارایه الکتروکاتالیست‌هایی غیرفلزی با عملکردی مطلوب برای به&lrm;کارگیری در کاتد پیل‌های سوختی است. به همین منظور، 5 الکتروکاتالیست شامل، گرافن اکسید (GO)، گرافن اکسید عامل‌دارشده با نیتروژن و گوگرد (NS –RGO) ، چارچوب فلزی آلی مس (Cu –MOF)، MOF GO-Cu-6 % و MOF NS-RGO-Cu-8 % با روش‌های آب گرمایی تهیه شدند. در ادامه، عملکرد، فعالیت و ساختار الکتروکاتالیست‌های تهیه&lrm;شده با آزمایش‌های الکتروشیمیایی و فیزیکی موردبررسی قرارگرفت و با الکتروکاتالیست تجاری Pt/C 20 % مقایسه شد. برپایه نتیجه&lrm;های به&lrm;دست آمده، ساختار الکتروکاتالیست‌ها یکنواخت است و لایه نشانی‌های موردنظر به&lrm;درستی انجام شده است. همچنین، برپایه تحلیل ریخت&lrm;شناسی الکتروکاتالیست‌ها، اندازه ذرات در گستره نانومتر است. الکتروکاتالیستMOF NS-RGO-Cu-8 % بهترین فعالیت الکتروشیمیایی را داشت، که پتانسبل آغاز آن در مقابل Ag/AgCl، V 06/0- محاسبه شد. پیک مربوط به واکنش کاهش اکسیژن در ولتاژ V 08/0- نمایان شد که چگالی جریان در این ولتاژ، mA/cm2 8/4- بود. مقدار الکترون منتقل&lrm;شده با این الکتروکاتالیست 53/3 محاسبه شد که نشان می‌دهد به مسیر چهار الکترونی برای واکنش کاهش اکسیژن بسیار نزدیک است. همچنین، پتانسیل آغاز الکتروکاتالیست MOF GO- Cu-6 %، V 11/0- به&lrm;دست آمد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

16 - طراحی و مشخصه‌یابی الکترود گرافیت دوپه شده با نانوذرات نیکل- فسفر برای استفاده در پیل‌های سوختی متانولی
قدسیه السادات فردوسی سید ابولفضل سید سجادی

در این پروژه اکسایش الکتروکاتالیستی متانول بر روی الکترود گرافیت دوپه شده با نانوذرات نیکل- فسفر در محیط 1 مولار سدیم هیدروکسید مطالعه شد. برای این منظور از روش ولتامتری چرخه‌ای استفاده شد. تهیه الکترود دوپه شده به روش بدون الکترود (آبکاری فاقد منبع جریان خارجی) انجام ش چکیده کامل

در این پروژه اکسایش الکتروکاتالیستی متانول بر روی الکترود گرافیت دوپه شده با نانوذرات نیکل- فسفر در محیط 1 مولار سدیم هیدروکسید مطالعه شد. برای این منظور از روش ولتامتری چرخه‌ای استفاده شد. تهیه الکترود دوپه شده به روش بدون الکترود (آبکاری فاقد منبع جریان خارجی) انجام شد. تصویر SEM و الگوی XRD نشان دهنده ایجاد پوششی از نیکل و فسفر با ساختار نانو است. فسفر موجود در پوشش باعث افزایش مقاومت الکترود در برابر خوردگی و افزایش سختی آن می‌شود. نانوذرات نیکل- فسفر ایجاد شده روی سطح گرافیت اکسایش متانول را در محیط بازی به وسیله‌ی گونه‌ی +NiOOH)Ni3) که در طی فرایند اکسایش تولید می‌شود، کاتالیز می‌کند. اثر غلظت متانول بر جریان پیک اکسایش متانول مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که با افزایش غلظت متانول چگالی جریان پیک اکسایش نیز به صورت خطی افزایش می‌یابد. وابستگی چگالی جریان اکسایش متانول به سرعت روبش پتانسیل و جذر سرعت روبش پتانسیل نیز مورد بررسی قرار گرفت. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

17 - تهیه و شناسایی نانوذرات Cu0.2ZnNi3.27O5.29 به روش هم‌رسوبی و کاربرد آن در پیل‌های سوختی
وحیده چاری زئی حمیده سراوانی میثم نوروزی فر

نانوذرات Cu0.2ZnNi3.27O5.29 با روش هم‌رسوبی سنتز شد. فعالیت نانوکاتالیستی Cu0.2ZnNi3.27O5.29، به تنهایی و با افزودن نانولوله کربنی و با اضافه کردن نانوذرات پالادیم برای اکسایش الکتروشیمیایی متانول با استفاده از الکترود کربن شیشه‌ای با روش ولتاسنجی چرخه‌ای در محیط قلیایی چکیده کامل

نانوذرات Cu0.2ZnNi3.27O5.29 با روش هم‌رسوبی سنتز شد. فعالیت نانوکاتالیستی Cu0.2ZnNi3.27O5.29، به تنهایی و با افزودن نانولوله کربنی و با اضافه کردن نانوذرات پالادیم برای اکسایش الکتروشیمیایی متانول با استفاده از الکترود کربن شیشه‌ای با روش ولتاسنجی چرخه‌ای در محیط قلیایی مورد بررسی قرار گرفت و تأثیر برخی عامل‌ها مانند غلظت متانول، غلظت الکترولیت و سرعت روبش مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به‌دست آمده از ولتاسنجی چرخه‌ای نشان می‌دهد که چگالی جریان و میزان بار به‌دست آمده از اکسایش الکتروشیمیایی متانول در سطح الکترود اصلاح شده با نانوذرات Cu0.2ZnNi3.27O5.29، نانولوله کربنی و پالادیم در غلظت‌های یک مولار سود و 0/96 مولار متانول با سرعت روبش 100 میلی ولت بر ثانیه بالاترین بازدهی را دارد. همچنین، ارتباط خطی بین چگالی جریان و جذر سرعت روبش نشان داد که کنترل فرایند انتقال جرم در اکسایش متانول از طریق نفوذ است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

18 - بررسی کارایی نانوذرات پلاتین بر بستر چندسازه گرافن و کبالت اکسید به‌عنوان الکتروکاتالیست مقاوم در برابر نفوذ متانول در پیل‌های سوختی متانولی
منیره فرجی پیروز درخشی کامبیز تحویلداری زهره یوسفیان

در این پژوهش سنتز نانوذرات پلاتین بر بستر ترکیب نانوصفحات گرافن و کبالت اکسید به‌عنوان الکتروکاتالیست الکترودهای گازی نفوذی پیل‌های سوختی با روش ساده آب‌گرمایی گزارش شده است. ساختار کاتالیست سنتز شده با استفاده از پراش پرتو ایکس شناسایی و ساختار سطح آن با استفاده از میک چکیده کامل

در این پژوهش سنتز نانوذرات پلاتین بر بستر ترکیب نانوصفحات گرافن و کبالت اکسید به‌عنوان الکتروکاتالیست الکترودهای گازی نفوذی پیل‌های سوختی با روش ساده آب‌گرمایی گزارش شده است. ساختار کاتالیست سنتز شده با استفاده از پراش پرتو ایکس شناسایی و ساختار سطح آن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی مطالعه شد. همچنین، تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان می‌دهد که بستر تهیه‌شده دارای ساختار متخلخل بوده که به نفوذ واکنشگرها به سطح الکترود کمک شایانی می‌کند. بررسی‌های الکتروشیمیایی نمونه‌ها با ولتاموگرام‌های چرخه‌ای و روبش خطی پتانسیل انجام شد. نتیجه‌ها نشان می‌دهد که کاتالیست ساخته‌شده به‌دلیل سطح مؤثر بالا و ساختار متخلخل فعالیت الکتروکاتالیستی بالایی نسبت به کاتالیست تجاری پلاتین بر بستر کربن و پلاتین بر بستر گرافن برای واکنش کاهش اکسیژن در کاتد پیل‌های سوختی متانولی از خود نمایش می‌دهد. همچنین، پایداری این کاتالیست نسبت به نفوذ متانول نسبت به نمونه تجاری کاتالیست پلاتین بر بستر کربن بالاتر است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

19 - بررسی نشتی و میانکنش شیمیایی درزگیرهای شیشه‌-‌سرامیک‌ متعلق به سیستم BaO-B2O3-SiO2 با آلیاژ اتصال دهنده AISI430
لیلا رضازاده

در این پژوهش سرعت نشتی و میانکنش شیمیایی ترکیبات متعلق به سه مثلث ترکیبی متفاوت از سیستم BaO-B2O3-SiO2 با نسبت مولی B2O3/SiO2 ثابت و فواصل نسبت مولی یکسان BaO/SiO2، با آلیاژ AISI430 یه منظور کاربرد در پیل‌های سوختی اکسید جامد، مورد بررسی قرار گرفت. بررسی رفتار تغییر فرم چکیده کامل

در این پژوهش سرعت نشتی و میانکنش شیمیایی ترکیبات متعلق به سه مثلث ترکیبی متفاوت از سیستم BaO-B2O3-SiO2 با نسبت مولی B2O3/SiO2 ثابت و فواصل نسبت مولی یکسان BaO/SiO2، با آلیاژ AISI430 یه منظور کاربرد در پیل‌های سوختی اکسید جامد، مورد بررسی قرار گرفت. بررسی رفتار تغییر فرم نمونه‌ها در دمای آب‌بندی در طی زمان نشان داد که تغییر فرم قابل‌توجهی در ترکیبات در طی زمان 2 ساعت اتفاق نیفتاد. نشتی نمونه های ساندویجی سه لایه الکترولیت/ شیشه آب‌بند/ آلیاژ اتصال‌دهنده به کمک دستگاه نشت‌یاب هلیمی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که ترکیب دارای 32 درصد اکسید باریم (Ba32) نشتی محسوسی نداشت. سرعت نشتی نمونه ‌های Ba37 در محدوده قابل قبول برای آب‌بندهای پیل سوختی اکسید جامد (Pa.m3/s 7-10-8-10) بود. نشتی نمونه‌های Ba42 نیز در محدوده نشتی بسیار زیاد (Pa.m3/s 3-10-4-10) قرارداشت. در مرحله بعد میانکنش احتمالی بین شیشه و آلیاژ اتصال‌دهنده بعد از عملیت نهایی آب‌بندی و نگهداری در دمای کاری به مدت 100 ساعت به‌کمک تکنیک آنالیز نقطه‌ای و خطی دستگاه SEM بررسی شد. شیشه- سرامیک‌های Ba32 و Ba37 به‌خوبی به آلیاژ اتصال دهنده AISI430 اتصال یافتند و هیچ نوع فاصله یا فضای خالی حتی در لبه‌های اتصال مشاهده نشد. فصل مشترک اتصال هموار و عاری از هرگونه عیب بود و در طی ماندگاری در دمای C°800 به‌مدت 100 ساعت نیز واکنش تخریب کننده‌ای اتفاق نیفتاد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

20 - بررسی تاثیر افزودن هافنیوم بر اکسیداسیون هم دما و مقاومت الکتریکی سوپر آلیاژ پایه نیکل جهت ساخت اتصال دهنده فلزی پیل سوختی اکسیدجامد
دانیال عظیمی یانچشمه محمد اسماعیلیان کورش شیروانی

در این تحقیق تاثیر هافنیوم بر اکسیداسیون و هدایت الکتریکی سوپر آلیاژ پایه نیکل درC o1000 و 75 ساعت بررسی شده است.اکسیداسیون با بررسی ریز ساختار با میکروسکوپ الکترونی روبشی و اندازه گیری وزن و خواص الکتریکی با اندازه گیری مقاومت ویژه سطحی تحلیل شد. نتایج نشان می دهد نمون چکیده کامل

در این تحقیق تاثیر هافنیوم بر اکسیداسیون و هدایت الکتریکی سوپر آلیاژ پایه نیکل درC o1000 و 75 ساعت بررسی شده است.اکسیداسیون با بررسی ریز ساختار با میکروسکوپ الکترونی روبشی و اندازه گیری وزن و خواص الکتریکی با اندازه گیری مقاومت ویژه سطحی تحلیل شد. نتایج نشان می دهد نمونه با 0.4 Wt.% هافنیوم کمترین افزایش وزن را دارد. خاصیت عناصر فعال همانند هافنیوم در افزایش چسبندگی و تشکیل لایه آلومینا پیوسته و بدون تخلخل، سبب کم شدن آلومینیوم مورد نیاز جهت تشکیل لایه پیوسته می شود. بررسی میکروسکوپی نشان می دهد با وجود هافنیوم تمایل به لایه Al2O3 با ضخامت کمتر بیشتر شده، به طوری که در0.4 Wt.% تنها لایه پیوسته و با ضخامت کم ایجاد شده است، ولی در مقادیر کمتر هافنیوم علاوه بر تشکیل Al2O3 داخلی و غیر پیوسته، لایه اکسیدی اسپینل با ضخامت بالاتر شکل گرفته است. بدون هافنیوم نیز لایه Cr2O3 متخلخل خارجی و لایه اکسیدی داخلی آلومینا ضخیم تشکیل شده است. بهبود مقاومت اکسیداسیون به دلیل انتقال اکسایش داخلی به خارجی آلومینیوم و تشکیل لایه محافظ Al2O3 پیوسته درسطح می باشد. چسبندگی لایه اکسیدی تحت تاثیر قفل مکانیکی در فصل مشترک آلیاژ/ لایه ناشی از تشکیل میخ در طی اکسایش است. دلیل بالاتر بودن مقاومت الکتریکی نمونه حاوی مقادیر کمتر و بدون هافنیوم، نفوذ اکسیژن و تشکیل لایه اکسیدی ضخیم آلومینا، کرومیاو اسپینل می باشد. با توجه به ضخامت کمتر و پیوسته آلومینا به عنوان تنها لایه اکسیدی تشکیل شده در حضور 0.4 Wt.% مقاومت الکتریکی نسبت به سایر نمونه ها کمتر می باشد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

21 - بررسی رفتار اسپینل منگنز کبالتایت به عنوان پوشش صفحات اتصال دهنده پیل سوختی اکسید جامد
پوریا لسانی علیرضا بابائی ابوالقاسم عطائی

در این پژوهش نانوذرات اسپینلی منگنز کبالتایت (MnCo2O4) با استفاده از روش شیمیایی هم‌رسوبی تهیه شد. نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد که با کلسیناسیون در دمای C˚1000 شکل‌گیری فاز اسپینلی کامل شد. با توجه به تصاویر میکروسکپ الکترونی روبشی (FESEM) از پودرهای ماده چکیده کامل

در این پژوهش نانوذرات اسپینلی منگنز کبالتایت (MnCo2O4) با استفاده از روش شیمیایی هم‌رسوبی تهیه شد. نتایج آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد که با کلسیناسیون در دمای C˚1000 شکل‌گیری فاز اسپینلی کامل شد. با توجه به تصاویر میکروسکپ الکترونی روبشی (FESEM) از پودرهای ماده اسپینلی مشخص شد که با افزایش دمای کلسیناسیون از 350 به C˚1000، اندازه ذرات با قطر nm 148 و ضخامت nm 18 به ذراتی با اندازه متوسط µm5/1 تغییر می‌کند. در ادامه با پوشش‌دهی پودرهای پیش‌سازه و کلسینه شده بر سطح فولاد زنگ نزن فریتی (AISI430)، مشخص شد که استفاده از پودر پیش‌سازه، پوششی با تراکم مناسب روی سطح فولاد ایجاد کرده است. همچنین این پوشش مانع از نفوذ به خارج کروم موجود در فولاد زیرلایه میشود. نتایج حاصل از طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) نشان داد که در اثر نفوذ عناصری مانند Mn، Cr و Fe از زیرلایه به سمت پوشش و نفوذ عناصر Mn و Co به سمت زیرلایه، ناحیه اسپینل مخلوط در حد فاصل پوشش و زیرلایه شکل می‌گیرد. علت کاهش عنصر کبالت موجود در ناحیه پوششی را می‌توان به نفوذ این عنصر از پوشش به داخل ساختار زیرلایه نسبت داد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح زیرلایه پوشش داده شده با پودر پیش سازه نشان داد در قسمتی از پوشش ترک‌های درون دانه‌ای با پهنایی در حدود nm 150 ایجاد شده است. از جمله دلایل تشکیل ترک‌ها می‌توان به زمان نامناسب تفجوشی، عدم انطباق ضریب انبساط حرارتی لایه اسپینلی با زیرلایه و تنش‌ ناشی از تشکیل اکسید آهن اشاره کرد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

22 - بررسی خواص الکتروشیمیایی و مکانیکی پیل سوختی اکسید جامد ساخته شده توسط چاپگر سه بعدی
کیوان میرزائی فشالمی زهرا صادقیان رامین ابراهیمی

تاکنون روش‌‌های متنوعی برای ساخت پیل‌های سوختی اکسید جامد معرفی شده‌اند. در این پژوهش از تکنولوژی چاپ سه بعدی (3 D printing) برای تولید پیل‌های سوختی اکسید استفاده گردیده است. در همین راستا ابتدا چاپگر سه بعدی مناسبی که توانایی چاپ دوغاب لایه‌های آند، کاتد و الکترولیت ب چکیده کامل

تاکنون روش‌‌های متنوعی برای ساخت پیل‌های سوختی اکسید جامد معرفی شده‌اند. در این پژوهش از تکنولوژی چاپ سه بعدی (3 D printing) برای تولید پیل‌های سوختی اکسید استفاده گردیده است. در همین راستا ابتدا چاپگر سه بعدی مناسبی که توانایی چاپ دوغاب لایه‌های آند، کاتد و الکترولیت با ضخامت و سرعت مورد نظر را داشته باشد، ساخته شد. سپس دوغاب مناسب متشکل از مواد NiO-YSZ برای لایه‌ آند، YSZ برای لایه الکترولیت و LSM برای کاتد، به همراه حلال و افزودنی‌های مناسب تولید گردید و با استفاده از چاپگر سه بعدی لایه نشانی لایه‌ها صورت گرفت. پس از تشکیل پیل، خشک کردن و سپس تف‌جوشی1 لایه‌ها انجام شد. در ادامه برای تشخیص عناصر موجود، تعیین ریز ساختار، دانسیته و ضخامت لایه‌ها، آزمایش SEM، Mapping، EDS و XRD صورت گرفت. منحنی I-V-P با جریان ثابت اکسیژن نشان داد که در دمای OC800 بیشترین توان چگالی در حدود W/cm2 84/0 و در محدوده ولتاژ 5/ 0 ولت وجود دارد. منحنی امپدانس نیز تحت ولتاژ مدار باز و در فرکانس بالا، مقداری برابر 23/0 و در محدوده فرکانس پایین، مقدار 25/1 را نشان داد. با انجام آزمون کشش، مدول یانگ پیل GPa 111 و استحکام شکست و استحکام تسلیم به ترتیب در حدود MPa 137 و MPa 120 به دست آمد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

23 - بررسی رفتار اکسیداسیون و الکتریکی فولاد AISI 304 پوشش داده شده با کبالت برای کاربرد پیل های سوختی اکسید جامد
محمد رضا عاشور زاده مرتضی زند رحیمی هادی ابراهیمی فر

مقاومت به اکسیداسیون و هدایت الکتریکی فولادهای زنگ نزن مورد استفاده به عنوان صفحات اتصال دهنده در پیل های سوختی اکسید جامد را می توان با استفاده از یک لایه پوشش رسانا و محافظ بهبود داد. در این پژوهش فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304 در یک مخلوط پایه پودری کبالت به روش سمان چکیده کامل

مقاومت به اکسیداسیون و هدایت الکتریکی فولادهای زنگ نزن مورد استفاده به عنوان صفحات اتصال دهنده در پیل های سوختی اکسید جامد را می توان با استفاده از یک لایه پوشش رسانا و محافظ بهبود داد. در این پژوهش فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI 304 در یک مخلوط پایه پودری کبالت به روش سمانتاسیون فشرده پوشش داده شد. از تست اکسیداسیون همدما برای بررسی مقاومت به اکسیداسیون نمونه های پوشش دار و بدون پوشش استفاده شد. همچنین ASR به عنوان تابعی از زمان اکسیداسیون همدما در دمای ºC800 اندازه گیری شد. میکروساختار لایه پوشش و نمونه های اکسید شده توسط میکروسکوپ الکترونی SEM و دستگاه پراش پرتو ایکس بررسی شد. نتایج نشان داد که نمونه های پوشش داده شده با کبالت مقاومت به اکسیداسیون بهتری نسبت به نمونه های بدون پوشش از خود نشان دادند. نتایج نشان داد که افزایش زمان موجب افزایش ASR می شود. همچنین لایه پوشش کبالت در طول فرآیند اکسیداسیون همدما تبدیل به اسپینل های CoFe2O4، Co3O4 وCoCr2O4 شد. اسپینل های کبالت مقدار ASR ( mΩ cm24/27) کمتری را در مقایسه با نمونه بدون پوشش ( mΩ cm25/60) از خود نشان دادند. پرونده مقاله

فهرست مقالات پیل سوختی

سکوی نشر دانش

پیوندهای سایت

مراکز مرتبط

پشتیبانی

صفحات رسمی