بررسی و مقایسه میکروساختار لایه الکترولیت تهیه شده به دو روش پوشش دهی چرخشی و چاپ صفحه ای در پیل سوختی اکسید جامد

در تحقیق حاضر میکروساختار لایه ی الکترولیت زیرکونیای پایدار شده با ایتریا (Yttria-stabilized Zirconia) 8YSZ ایجاد شده بر روی آند NiO-YSZ به منظور استفاده در پیل سوختی اکسید جامد رسانای یون اکسیژن مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، ترکیب کامپوزیتی NiO-YSZ با نسبت وزنی 1:1 تهیه شد. به منظور تولید زیرلایه ی آندی جهت ساخت سل، از روش شکل دهی در قالب، با اعمال فشار 100 MPa به صورت تک جهته، استفاده شد. پس از پخت اولیهی قطعات آندی تولید شده، الکترولیت YSZ به دو روش پوشش دهی چرخشی و چاپ صفحه ای بر روی آند اعمال شد. بعد از پخت لایهی الکترولیت، کاتد با ترکیب کامپوزیتی از (Lanthanum strontium manganite)LSM و 8YSZ با نسبت وزنی 1:1 تهیه و بر روی الکترولیت، اعمال و عملیات پخت مجددا0 صورت پذیرفت. هدف از این پژوهش، مقایسهی ریزساختار الکترولیت ایجادشده به دو روش ذکرشده میباشد. همچنین در این پژوهش خواص الکتروشیمیایی سلهای تولید شده با استفاده از این دو روش نیز مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های حاصل از تصاویر SEM نشان داد که لایه های الکترولیت تولید شده با استفاده از این دو روش بین 5 تا 40 میکرومتر ضخامت دارند. همچنین تصاویر سطح مقطع حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که سطح مقطع نمونه ها یکنواخت و الکترولیتها عاری از هر گونه ترک می باشند. بیشترین ولتاژ مدار باز به میزان 1/08 V،بیشترین جریان حاصل، 1/57 2 و بیشترین دانسیتهی توان به دست آمده 387 2 در دمای 850 C برای نمونه ی تولید شده به روش پوشش دهی چرخشی میباشند.

کلیدواژه ها:

پوشش دهی چرخشی ، YSZ ، لایه ی الکترولیت ، چاپ صفحه ای ، پیل سوختی اکسید جامد