Ho2O3 ve Gd2O3 katkılanmış Bi2O3 elektrolitlerinin kristalografik ve elektriksel iletkenlik özelliklerinin araştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2012

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Vahit Çorumlu

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Yılmaz DAĞDEMİR

Eş Danışman: Mehmet ARI

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında Bi2O3 tabanlı ikili sistem örnek materyalleri ısıl işleme tabi tutularak katı hal reaksiyonu ile sentezlendi. Katı oksit yakıt hücresi için geliştirilen bu elektrolitlerin yapısal özellikleri X-Işınları Difraktometresi (XRD), Termal Analiz (TG / DTA) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile karakterize edildi. Elektriksel özellikleri ise dört nokta elektriksel iletkenlik yöntemi yoluyla karakterize edildi. Bu tezde, (Bi2O3)1-x-y(Ho2O3)x(Gd2O3)y üçlü sisteminin kristalografik ve elektriksel özellikleri araştırıldı (x=5-10-15-20, y=5-10-15-20). Üçlü sistemlerin XRD ölçümleri sonucunda ?(kübik)-fazına sahip kararlı yapıda örnekler elde edildi. Elektriksel iletkenlik ölçümleri sonucunda, (Bi2O3)1-x-y(Ho2O3)x(Gd2O3)y üçlü sisteminde %5 mol Ho2O3 sabit olmak üzere Gd2O3 % mol miktarının artması ve %10 mol Ho2O3 sabit olmak üzere Gd2O3 % mol miktarının artması ile elektriksel iletkenliğin azaldığı gözlendi. %15 mol Ho2O3 sabit olmak üzere Gd2O3 % mol miktarının artması ile elektriksel iletkenlik genel olarak artmaktadır. En yüksek iletkenlik, (Bi2O3)0.90(Ho2O3)0.5(Gd2O3)0.5 sisteminde olup 1.81x10-1 (ohm.cm)-1 mertebesindedir. (Bi2O3)1-x-y(Ho2O3)x(Gd2O3)y üçlü sisteminde düşük sıcaklık aralığında aktivasyon enerjileri 0.91 eV ? Ea ? 1.74 eV aralığında iken yüksek sıcaklık aralığında aktivasyon enerjileri 0.67 eV ? Ea ? 1.05 eV aralığında değişmektedir. Bu çalışmada sentezi gerçekleştirilen katı elektrolit sistemlerinin birçok endüstriyel uygulamalarda, örneğin katı oksit yakıt hücrelerinin (SOFC) üretiminde kullanılabilecekleri öngörüldü.Anahtar Sözcükler: Yakıt hücresi, Katı elektrolit, Katıhal Reaksiyonu, Elektriksel iletkenlik, Aktivasyon enerjisi