Manufacturing and testing of direct methanol fuel cells based on alternative materials

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: MUSTAFA ERÇELİK

Danışman: CAN ÖZGÜR ÇOLPAN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tezde alternatif malzemeler kullanılarak üretilmiş olan Membran Elektrot Atacı (MEA) içeren Doğrudan Metanollü Yakıt Pillerinin (DMYP) performansları ve kararlılıkları incelenmiştir. Ayrıca tek hücre deneyleriyle DMYP için en iyi çalışma koşulları belirlenmiştir. Bu deneylerde kullanmak için Nafion bazlı Nafion/SiO2, Nafion/TiO2 ve Nafion/ZrP kompozit membranlar döküm yöntemiyle hazırlanmıştır. Bu kompozit membranların yapısı taramalı elektron mikroskobu (SEM), proton iletkenlik ölçümü, Termogravimetrik Analiz (TGA), X-ışını kırılım yöntemi (XRD) ve su tutma ölçümü ile incelenmiştir. Kompozit membran bazlı DMYP'ler ile ticari Nafion® 115 membran bazlı DMYP'ler farklı hücre sıcaklıklarında ve metanol derişimlerinde bilgisayar destekli yakıt pili test istasyonu kullanılarak performans testleri gerçekleştirilmiştir. Membran çalışmalarına ek olarak, Pt-Ru/C anot elektrokatalizörüne titanyum dioksit (TiO2) ve Pt/C katot elektrokatalizörüne zirkonyum hidrojen fosfat (ZrP) eklenmesinin DMYP performansına olan etkisi ayrı ayrı ele alınmıştır. TiO2 malzemesi öncelikle sol-gel metoduyla sentezlenmiştir ve direkt olarak ticari Pt-Ru/C anot elektrokatalizörüne farklı kütlesel oranlarda eklenerek DMYP performansını arttırmayı amaçlamaktadır. Karşılaştırmak amacıyla, aynı kütlesel oranlarda ticari TiO2 içeren anot elektrokatalizörleri hazırlanmıştır.