بررسی خواص مکانیکی لایه الکترولیت پیل سوختی اکسید جامد تهیه شده به روش لایه نشانی الکتروفورتیک

پیل سوختی وسیله های الکتروشیمیایی هستند که انرژی شیمیایی ذخیره شده درسوخت را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. لایه نشانی الکتروفورتیک یک روش ساده و سریع برای ساخت لایه های نازک از ذرات کلوئیدی می باشد. در این مقاله از روش لایه نشانی الکتروفورتیک برای ساخت لایه نازک از جنس زیرکونیای پایدار شده با ایتریا (YSZ) استفاده شده است. این لایه ها به عنوان الکترولیت در پیل های سوختی اکسید جامد استفاده می شوند. ابتدا، یک دوغاب پایدار از ذرات YSZ تهیه و سپس لایه نشانی بر روی گرافیت خالص در ولتاژ و زمان های مختلفی انجام شد. از ایزوپروپانول، 4- هیدروکسی بنزوئیک اسید و پلی وینیل بوتیرال به ترتیب به عنوان حلال، پراکنده ساز و چسب استفاده شد. پس از لایه نشانی، لایه راسب شده با سوزاندن گرافیت از زیرلایه جدا شده و سپس در دمای بالا تف جوشی می شود. ریزساختار نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد و خواص مکانیکی نیز به روش میکرو سختی ویکرز اندازه گیری شد. براساس نتایج به دست آمده، ولتاژ 40V و زمان 90s به عنوان شرایط بهینه فرایندی برای ساخت نمونه سالم و فاقد ترک به دست آمد.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی ، الکترولیت ، لیه نشانی الکتروفورتیک ، زیرکونیای پایدار شده با ایتریا (YSZ) ، خواص مکانیکی