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

Title:	Komposit asid pepejal CsH2PO4/NaH2PO4/SiO2 sebagai membran sel fuel membran penukaran proton (PEMFC) bersuhu tinggi
Authors:	Norsyahida Mohammad (P60213)
Supervisor:	Abu Bakar Mohamad, Prof. Dr.
Keywords:	Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia Asid pepejal Membran sel fuel PEMFC
Issue Date:	11-Apr-2019
Description:	Membran komposit asid pepejal merupakan alternatif kepada membran Nafion di dalam sel fuel membran penukaran proton (PEMFC). Umumnya, PEMFC beroperasi pada suhu rendah antara 80 C dan 100 C bagi mengelakkan berlakunya dehidrasi terhadap membran Nafion. Pengoperasian pada suhu rendah ini mengakibatkan timbulnya isu berkaitan ketidakcekapan mangkin anod dan ketidakupayaan mangkin berfungsi dengan kehadiran karbon monoksida pada suapan gas di anod. PEMFC dengan membran komposit asid pepejal membolehkan ia beroperasi pada suhu yang lebih tinggi antara 100 C hingga 250 C, seterusnya meningkatkan prestasi PEMFC. Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk mengenal pasti dan mensintesis bahan komposit asid pepejal yang memiliki sifat kekonduksian yang tinggi dan kestabilan terma yang baik, seterusnya menghasilkan himpunan membran-elektrod (MEA) untuk PEMFC. Serbuk asid pepejal disintesis melalui kaedah pencampuran berakua, manakala serbuk komposit asid pepejal disintesis melalui kaedah pencampuran kering. Seterusnya, pencirian dilakukan terhadap bahan komposit ini melalui pengimbas mikroskopi elektron, spektroskopi inframerah transformasi Fourier, pembelauan sinar-X, analisa termogravimetri, kalorimetri pengimbasan pembezaan dan spektroskopi impedans elektrokimia. Pengoptimuman formulasi komposit asid pepejal dibuat menggunakan kaedah Taguchi, dengan mengenalpasti pengaruh formulasi komposit dan parameter penghasilan MEA seperti suhu dan tekanan pemampatan terhadap nilai kekonduksian komposit asid pepejal. Seterusnya MEA dihasilkan melalui kaedah pemampatan, menggunakan komposit asid pepejal sebagai bahan membran. Lapisan elektrod mangkin bagi sel fuel ini disediakan melalui kaedah sapuan buburan. Ujian prestasi MEA dijalankan pada tekanan atmosfera, antara suhu bilik dan 150 C dengan menggunakan gas hidrogen dan udara tulen. Berdasarkan ujikaji, asid pepejal sesium dihidrogen fosfat (CDP) menghasilkan nilai kekonduksian yang tertinggi iaitu 1.9 x 10-2 Scm-1 pada 230 C. Komposit asid pepejal CDP23 dengan nisbah molar CsH2PO4:NaH2PO4:SiO2 bersamaan 10:2:3 mencatatkan nilai kekonduksian paling tinggi iaitu 2.8 x 10-3 Scm-1 pada suhu 230 C berbanding komposit CsH2PO4/NaH2PO4/SiO2 yang lain. Penambahan silikon dioksida (SiO2) ini turut mengurangkan dehidrasi di permukaan CDP yang mana produk dehidrasi Cs2H2P2O7 dikesan pada pola keamatan yang lebih rendah berbanding CDP semasa analisa pembelauan pada suhu tinggi. Sementara itu, penambahan natrium dihidrogen fosfat, NaH2PO4 (SDP) ke dalam komposit telah meningkatkan nilai kekonduksian pada suhu yang lebih rendah antara 160 C dan 200 C. Berdasarkan hasil pencirian dan formulasi dari kaedah Taguchi, CDP23 digunakan sebagai bahan membran untuk pembuatan MEA. PEMFC berasaskan Nafion menghasilkan nilai voltan litar terbuka (OCV) 0.95 V pada suhu 28 C, yang menurun apabila suhu operasi ditingkatkan. PEMFC berasaskan membran komposit CDP23 menghasilkan nilai OCV yang meningkat seiring dengan peningkatan suhu operasi, memberikan OCV maksima 0.847 V pada suhu 130 C. Kesimpulannya, bahan komposit asid pepejal memiliki potensi sebagai membran bagi PEMFC yang beroperasi pada suhu tinggi.,Ph.D.
Pages:	180
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.