1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Title:	Sintesis dan pencirian elektrolit Ce0.8 Sm0.2O2-8 -(Li/Na)2CO3 dengan kaedah pensinteran tanpa tekanan sel fuel oksida pepejal bersuhu sederhana
Authors:	Jarot Raharjo (P44076)
Supervisor:	Wan Ramli Wan Daud, Prof. Ir. Dr.
Keywords:	Fuel cells Solid oxide fuel cells Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia
Issue Date:	7-Oct-2012
Description:	Sel fuel oksida pepejal (SOFC) konvensional beroperasi pada julat suhu 800-1000oC. Pengoperasian pada suhu yang tinggi menyebabkan kos penghasilannya menjadi mahal dan kesukaran dalam pemilihan bahan. Bagi mengatasi masalah ini, fokus penyelidikan SOFC telah menumpu kepada penurunan suhu operasi. Namun, penurunan suhu operasi turut mengakibatkan kehilangan prestasi sel. Oleh itu, sebahagian besar penyelidikan tertumpu kepada pembangunan sistem bahan baru dengan sifat-sifat unggul pada suhu yang lebih rendah. Kajian ini menyelidiki sistem bahan bagi SOFC bersuhu sederhana dengan menggunakan kesesuaian pekali pengembangan terma dan prestasi sel sebagai parameter pengoptimuman. Kaedah pembuatan sel tunggal dengan pensinteran tanpa tekanan turut dikaji. Kaedah ini berpotensi untuk menggantikan kaedah penekanan panas yang lebih mahal yang digunakan untuk pembuatan elektrolit SDC-karbonat pada masa ini. Katod perovskit LSCF telah dikenal pasti sebagai katod yang sesuai untuk elektrolit SDC, yang mana pada kajian ini digunakan sebagai katod untuk sistem elektrolit SDC-karbonat. Bagi penyelidikan ini, sistem bahan berasaskan komposit elektrolit SDC-karbonat dan NiO dipilih sebagai bahan anod. Komposisi elektrolit yang digunakan dalam kajian ini adalah 80% berat SDC dengan 20% berat (Li/Na)2CO3 dan 70% berat SDC dengan 30% berat (Li/Na)2CO3, masing-masing dinamakan SDC8020 dan SDC7030. Pembelauan sinar-x (XRD) digunakan dalam pencirian bahan bagi menentukan struktur dan parameter hablur yang terhasil. Mikrostruktur serbuk dan pelet terhasil ditentukan menggunakan mikroskop imbasan elektron (SEM). Analisis permeteran graviti haba (TGA/DSC) dijalankan pada sela suhu 30-800oC untuk menentukan ciri terma bahan. Sifat pelet seperti keliangan dan peratusan pengecutan yang terhasil dari kaedah pensinteran tanpa tekanan turut dianalisa. Analisis keserasian pekali pengembangan terma dijalankan menggunakan dilatometer pada sela suhu antara 100- 500oC. Analisis prestasi elektrokimia butang sel SOFC dijalankan dengan menggunakan alat uji prestasi SOFC, pada julat suhu 500-650oC. Serbuk nano SDC dengan saiz hablur 36-76nm dihasilkan dengan kaedah sol-gel. Hasil analisis kesesuaian bahan katod dengan elektrolit menunjukkan semakin banyak kandungan elektrolit dalam komposit katod, nilai pekali pengembangan terma komposit katod semakin mendekati elektrolit iaitu 0.81x10-6 K-1 (SDC8020 = 0.73x10-6K-1) dan 0.88x10-6K-1 (SDC7030 = 0.78x10-6K-1), pada 50% berat elektrolit. Sel tunggal SOFC telah berjaya dihasilkan dengan kaedah pensinteran tanpa tekanan dengan keliangan elektrolit 3.38-4.85% dan keliangan elektrod 20.99-24.98%. Sel elektrolit dengan kaedah pensinteran tanpa tekanan menghasilkan nilai keberaliran ionik yang tinggi iaitu julat 1.74x10-2 - 1.72x10-1 S/cm (500oC-650oC) dan 4.56x10-2 - 5.87x10-1 S/cm (500oC-650oC), masing-masing untuk elektrolit SDC8020 dan SDC7030. Analisis kajian telah mengenalpasti bahawa sistem komposit katod 70LSCF-30SDC7030 adalah komposisi optimum pada suhu operasi 600oC atau lebih. Sistem komposit katod dengan kandungan 30% berat elektrolit menghasilkan ketumpatan kuasa yang optimum iaitu 52.31-60.26mW/cm2 pada suhu 600oC dan 67.53-75.33mW/cm2 pada suhu 650oC. Semakin tinggi kandungan elektrolit dalam komposit katod, pekali pengembangan terma antara komponen semakin sesuai, namun prestasi sel pula menurun. Kajian ini memberikan satu sumbangan penting bagi kaedah pembuatan SOFC yang berkesan kos dan berpotensi diaplikasikan bagi pengeluaran secara pukal.,Tesis ini tidak ada Perakuan Tesis Sarjana / Doktor Falsafah"
Pages:	181
Call Number:	TK2931.J346 2012 3 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.