Boron fosfat katkılı PVDf/Nafyon membranların proton değişim membranlı yakıt hücresi performansının incelenmesi

Authors : Alpay ŞAHİN

Pages : 8-16

Doi:10.30728/boron.340746

View : 11 | Download : 6

Publication Date : 2018-03-26

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada poliviniliden florür (PVDf) ve Nafyon bazlı kompozit membranlar çözelti  döküm yöntemiyle sentezlenmiştir. Proton iletkenlik ve yakıt hücresi performansı gibi  membran özelliklerini arttırmak amacıyla yapıya değişen oranlarda boron fosfat (%0, 2,  5, 10, 15 ve 25) katılmıştır. Sentezlenen membranlar su tutma kapasitesi, şişme özelliği,  iyon değişim kapasitesi, proton iletkenlik ölçümleri ile karakterize edilip tekli hücrede yakıt  hücresi performans analizleri gerçekleştirilmiştir. %10 BPO 4 katkılı membrandan diğer membranlara göre daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. Bu membran 80 °C’de %44,5 su tutma  kapasitesine, %8,5 kalınlık değişimine, %0,15 yüzey alanı değişimine, 1,87 meq/g iyon  değişim kapasitesine ve 0,0296 S/cm proton iletkenliğine sahiptir. Aynı membranın 80 °C  çalışma sıcaklığı, %100 nemlilik ve 0,6 V hücre potansiyelinde akım yoğunluğu değeri  80 mA/cm 2 , güç yoğunluğu ise 0,048 W/cm 2 olarak bulunmuştur. Bu özelliklerin yanı sıra  %10 BPO 4 katkılı membran çok iyi oksidatif ve hidrolitik kararlılık göstermiştir. buna karşın yaprak azot ve demir içerikleri arasında ise negatif ilişkiler tespit edilmiştir. 
Keywords : Boron fosfat, poliviniliden florür, proton değişim membranlı yakıt hücresi, kompozit membran, proton iletkenlik, yakıt hücresi performansı