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

Alpay ŞAHİN

Makale detayları

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

Yazarlar:

Alpay ŞAHİN

Yayıncı:

TENMAK Bor Araştırma Enstitüsü

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

Journal of Boron 2018 Vol.3 Issue 1, pp.8-16

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2018

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000705339

Sıklık:

Aylık

eISSN:

2667-8438

pISSN:

2149-9020

Özet:

 


In this study, polyvinylidene fluoride (PVDF), nafion based and boron phosphate doped composite membranes were synthesized by solution casting method. Boron phosphate was added in different ratios (0, 2, 5, 10, 15 and 25%) to the membrane for improve membrane properties such as proton conductivity and fuel cell performance. The synthesized membranes were characterized by water uptake capacity, swelling properties, ion exchange capacity, proton conductivity measurements, and single cell performance

analyzes. As a result of characterization and performance experiments highest performance values are obtained for the membrane containing 10% boron phosphate. This membrane has 44.5% water uptake capacity, 8.5% change of thickness, 0.15% change of surface area, 1.87 meq/g ion exchange capacity and 0.0296 S/cm proton conductivity at 80 °C. The same membrane has 80 mA/cm2 current density and 0.048 W/cm2 power density at 80 °C cell temperature, 100% humidity and 0.6 V cell voltage. In addition to these properties, the 10% BPO4 doped membrane showed very good oxidative and hydrolytic stability. 


.

 


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 BPO4 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/cm2, güç yoğunluğu ise 0,048 W/cm2 olarak bulunmuştur. Bu özelliklerin yanı sıra %10 BPO4 katkılı membran çok iyi oksidatif ve hidrolitik kararlılık göstermiştir. buna karşın

yaprak azot ve demir içerikleri arasında ise negatif ilişkiler tespit edilmiştir. 


.

Makale detayları

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

Yazarlar: Alpay ŞAHİN

Yayıncı: TENMAK Bor Araştırma Enstitüsü

Ana Başlıklar: Uygulamalı fizik

Dergi: Journal of Boron 2018 Vol.3 Issue 1, pp.8-16

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 3/2018

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2000705339

Sıklık: Aylık

eISSN: 2667-8438

pISSN: 2149-9020

Sayı

Yazarlar:

Alpay ŞAHİN

Yayıncı:

TENMAK Bor Araştırma Enstitüsü

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

Journal of Boron 2018 Vol.3 Issue 1, pp.8-16

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2018

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000705339

Sıklık:

Aylık

eISSN:

2667-8438

pISSN:

2149-9020