Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: HANDE UNGAN
Danışman: Ayşe Bayrakçeken Yurtcan
Özet:
Yakıt pilleri, gelecekte ihtiyaç duyulan enerjinin büyük bölümünü karşılaması
düşünülen enerji çevrim araçlarıdır. Yakıt pilleri içerisinde özellikle polimer elektrolit
membran (PEM) yakıt pillerinin korozyona dayanıklı oluşu, düşük çalışma sıcaklığı,
taşınabilir oluşu ve hareketli uygulamalar için uygunluğu nedeniyle büyük ilgi
görmektedir. PEM yakıt pillerinin performansını arttırmada su yönetimi önemli bir rol
oynamaktadır. PEM yakıt pillerinde etkin su yönetimi hem membranın yeterince nemli
olup iyonların geçişine olanak sağlanması hem de gaz geçiş yollarının aşırı su miktarı
yüzünden tıkanmasının önüne geçilmesi için çok önemlidir. Bu nedenle bu çalışmada
PEM yakıt pillerinde kullanılmak üzere hidrofobik polimer olan polidimetilsiloksan
(PDMS) ve (3-Aminopropyl)triethoxysilane (APTES) polimerleri kullanılarak su
taşmalarının önüne geçecek ve kesintiye uğramadan reaksiyonun gerçekleşmesini
sağlayacak bir katalizör tabakası çözeltisi hazırlanarak hidrofobik gaz difüzyon
tabakaları (GDL) yüzeyleri elde edilmiştir. İki farklı GDL yüzeyine (GDL 34 BC ve
GDL 25 BC) bu polimerlerin farklı oranlarda (%5, %10, %20) yüklenmesiyle membran
elektrot yapıları (MEA) elde edilmiştir. Hazırlanan yüzeylerin taramalı elektron
mikroskopu (SEM), enerji yayılımlı X-ışını analizi (EDX), fourier dönüşümlü kızılötesi
spektroskopisi (FTIR) ve temas ölçüm analizleri yapılmıştır. Ayrıca her bir katalizör
çözeltisinin elektrokimyasal karakterizasyonu yapılarak elde edilen grafikler
yorumlanmıştır. Kullanılan iki farklı GDL yüzeyinden GDL 34 BC’nin PEM yakıt
pilleri için kullanımının daha uygun olduğu ve çok daha iyi performans sergilediği
gözlenmiştir. PDMS polimeri için %10, APTES polimeri için %5 oranlarını içeren yakıt
pilleri en yüksek pil performansını göstermiştir.