1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Fuel Cell Institute / Institut Sel Fuel

Title:	Sintesis dan pembikinan bahan katod La0.6Sr0.4CoO3- bagi aplikasi sel fuel oksida pepejal pengalir proton bersuhu sederhana
Authors:	Abdullah Abdul Samat (P80442)
Supervisor:	Mahendra Rao Somalu, Dr.
Keywords:	Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia Sel fuel Bahan katod Mikrostruktur
Issue Date:	8-Apr-2019
Description:	Pembangunan bahan katod yang berasaskan pengalir campuran ionik-elektronik adalah kunci utama untuk meningkatkan prestasi sel fuel oksida pepejal pengalir proton (SFOP-H+) bersuhu sederhana. Salah satu bahan katod tersebut ialah La0.6Sr0.4CoO3-δ (LSC64). Namun begitu, prestasi katod LSC64 ini bergantung kepada sifat mikrostruktur serbuk dan pelet/filem yang terhasil. Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk meningkatkan sifat mikrostruktur dan prestasi katod LSC64 dengan mengawal kaedah sintesis serbuk dan pembikinan pelet/filem. Serbuk katod LSC64 disintesis melalui kaedah sol-gel terubahsuai. Pengaruh agen kimia tunggal, iaitu agen pempolimeran (etilena glikol, EG), surfaktan (poli-EG, Brij97, Triton-X-100 dan Tween-80) dan agen serakan (karbon teraktif, AC), dan agen kimia gabungan EG-AC serta suhu kalsin (Tc) terhadap sifat fizikal serbuk yang disintesis telah dikaji. Serbuk katod LSC64 berfasa tunggal yang terhasil ditekan menjadi pelet dan disinter pada suhu sinter (Ts) berbeza (1000, 1100 dan 1200 C). Kesan Ts terhadap mikrostruktur dan kekonduksian elektrik (σ) pelet katod LSC64 juga dikaji. Kemudian, serbuk katod LSC64 berfasa tunggal yang diperolehi dijadikan dakwat katod LSC64 melalui teknik penyediaan dakwat berbeza, iaitu pengisaran-pengacauan dan pengisaran bebola pengisaran tiga penggelek. Dakwat yang disediakan pula disalut ke atas pepejal elektrolit BaCe0.54Zr0.36Y0.1O2.95 (BCZY64) melalui teknik mengecat dengan berus dan teknik cetakan skrin untuk menghasilkan sel simetri LSC64|BCZY64|LSC64. Sel simetri yang telah disinter dianalisis dengan menggunakan mikroskop elektron pengimbas dan instrumen spektroskopi impedans elektrokimia. Teknik pembikinan filem katod LSC64 terbaik dicadangkan dan seterusnya digunakan dalam pembikinan sel simetri dengan bilangan cetakan filem katod LSC64 berbeza (2x, 4x, 6x dan 8x). Kesan ketebalan dan keliangan filem terhadap nilai rintangan tentu luas (ASR) yang diukur dalam udara dan udara basah pada julat suhu 500 – 800 C telah dikaji dan dioptimumkan. Keputusan analisis sifat fizikal serbuk menunjukkan bahawa serbuk katod LSC64 berfasa tunggal telah terbentuk pada Tc minimum = 900 C dengan menggunakan EG, AC dan gabungan EG-AC. Pelet katod LSC64 berketumpatan tinggi (> 90 %) dengan nilai σ > 1200 S cm-1 bagi serbuk katod LSC64 berfasa tunggal yang terhasil diperoleh selepas pelet katod LSC64 tersebut disinter pada Ts = 1200 C. Pembikinan sel simetri melalui teknik pengisaran bebola-pengisaran tiga penggelek berbantu teknik cetakan skrin memberikan nilai ASR katod LSC64 yang lebih rendah berbanding dengan teknik pengisaran-pengacauan berbantu teknik mengecat dengan berus, iaitu masing-masing 0.51 Ω cm2 dan 4.41 Ω cm2 pada suhu 700 C. Seterusnya, sel simetri dengan ketebalan dan keliangan optimum didapati mempunyai nilai ASR yang lebih rendah dalam persekitaran kerja yang mengandungi udara basah berbanding udara. Contohnya, nilai ASR katod LSC64 bagi sel simetri optimum (bilangan cetakan = 2x, ketebalan = 3.90 ± 0.18 μm, keliangan = 23.09 ± 0.42 %) yang dihasilkan dengan menggunakan serbuk katod LSC64 berfasa tunggal (EG) pada suhu 700 C ialah 0.48 Ω cm2 dan 0.30 Ω cm2 masing-masing dalam udara dan udara basah. Kesimpulannya, kajian ini membuktikan bahawa dengan mengawal kaedah sintesis serbuk dan pembikinan pelet/filem, prestasi bahan katod LSC64 dapat ditingkatkan dan dioptimumkan. Selain daripada kegunaan lazim dalam aplikasi SFOP pengalir ion oksida (SFOP-O2-), kajian ini juga membuktikan bahawa bahan katod LSC64 adalah sesuai untuk digunakan dalam aplikasi SFOP-H+ bersuhu sederhana yang berasaskan bahan elektrolit BCZY64.,Ph.D.
Pages:	190
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Fuel Cell Institute / Institut Sel Fuel

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