Alkali yakıt pilinde performans parmetrelerinin incelenmesi

Abstract

Yakıt pilleri gürültüsüz çalışmaları, hareketli parçalar içermemeleri, verimlerinin yüksek olması ve H2-O2 kullanımında çevreye sadece su buharı ve su vermeleri gibi avantajlara sahiptirler. Yakıt pilinde % 40-60 verim elde edilmektedir. Açığa çıkan ısı enerjisi verimli kullanılırsa % 80'e kadar verime ulaşılmaktadır. Yakıt pilleri uzay araçları, deniz araçları, taşıtlar, güç ve enerji santrallerinde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, alkali yakıt pili ve teknolojide kullanımına ait literatür çalışmaları yapılmıştır. Elektrot hazırlama yöntemleri, kullanılan malzemeler, karışım oranları, çalışma sıcaklıkları, katalizör çeşitleri gibi birçok parametrenin voltaj, akım ve güç yoğunluğunu önemli oranda etkilendiği görülmüştür. İki tabakalı (difüzyon ve aktif tabakalar) olarak üretilen elektrotların kalınlıkları 1.02-1.64 arasında değişmiştir. Literatür çalışmaları temel alınarak her iki tabakada da karbon, PTFE, amonyum bikarbonat oranları sabit bir değer takımı olarak seçilmiş, yalnızca aktif tabakadaki Pt miktarı değiştirilerek çalışılmıştır. Aktif tabakanın yaş yöntemle hazırlanması sürecinin organik çözücüde karıştırma aşamasında, karışıma % 2 kerosen eklemenin tabakaların yapışmasını kolaylaştıran optimum oran olduğu tespit edilmiştir. Anot ve kotottaki farklı Pt miktarlarının pil başarımı üzerindeki etkilerini görmek için bir seri deney gerçekleştirilmiştir.

Fuel cells have some advantages of working noiseless, having no dynamic equipments, their high efficiency. An efficiency of 40-60% may be gained from fuel cells. This rate can be enhanced up to 80% if heat that is formed as a result of the reaction is used efficiently. Fuel cells are used in space crafts, sea crafts, vehicles, power and energy plants. In this study, the use of alkaline fuel cell and its technology has been investigated by a literature review. The parameters which are type of materials, rate of compositions, operation temperatures and the types of catalysis have been observed to influence voltage, intensities of current and power. Thickness of the two-layered electrode rank up from 1.02 to 1.64 mm. Based on literature, carbon, PTFE, amonium bicarbonade are used as fixed variables and the rate of Pt in the active layer has been chosen as indepent variable. During the active layer prepared with wet method in the organic solvent, 2% adding kerosene into the mixture is found to the optimum ratio. A number of experiments have been conducted in order to observe the effects of different quantities of Pt in anode and catode on the performance of the cell.