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

Title:	Pencirian dan pengoptimuman salutan Cr-C dan Nb-C bagi aplikasi sel fuel membran penukaran proton
Authors:	Nur Fawwaz Asri (P78474)
Supervisor:	T. Husaini, Dr.
Keywords:	Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia Keluli tahan karat Sel fuel Sel fuel membran penukaran proton Proton exchange membrane fuel cells
Issue Date:	5-Jul-2021
Description:	Keluli tahan karat 316 L (SUS 316 L) digunakan sebagai plat dwikutub bagi aplikasi PEMFC. Permasalahan plat dwikutub logam adalah kakisan pada permukaannya yang menjejaskan nilai keberaliran elektrik terutamanya ketika beroperasi di dalam sel fuel membran penukaran proton (PEMFC). Objektif kajian adalah untuk mencirikan substrat di dalam penentuan parameter plat dwikutub, dengan parameter optimum SUS 316 L yang memberi pengaruh terhadap salutan di sel anod dan katod. Kajian menggunakan salutan bahan kromium karbida (Cr-C) dan niobium karbida (Nb-C) pada permukaan SUS 316 L dapat melambatkan proses kakisan di bahagian katod tanpa mengganggu keberaliran elektrik di bahagian anod. Proses salutan ke atas plat permukaan SUS 316 L menggunakan mesin pemendapan wap fizikal (PVD) dilakukan dengan pre-sputtering selama 12 jam. Pencirian fizikal dan kimia dijalankan menggunakan imbasan spektroskopi tenaga serakan (FESEM-EDX), pembelauan sinar-X (XRD), spektroskopi fotoelektron sinar-X (XPS) dan mikroskopi tenaga atom (AFM). Pengoptimuman parameter penyalutan seperti aliran gas (A = 8 dan 10 sccm), kuasa DC (B = 80 dan 100 W) dan masa salutan (C = 60 dan 80 min) menggunakan kaedah PVD ditetapkan berdasarkan kaedah Taguchi (L8). Analisis parameter salutan optimum dibantu dengan analisis varian (ANOVA). Kajian merekodkan parameter salutan Cr-C 1 (8 sccm, 80 W, 60 min) dan Nb-C 4 (8 sccm, 100 W, 80 min) adalah paling optimum. Nilai Icorr dan ICR bagi Cr-C 1 ialah 70.174 × 10-12 A cm-2 dan 1.55 mΩ cm2 . Manakala salutan Nb-C 4 merekodkan nilai Icorr dan ICR sebanyak 107.55 x 10-12 A cm-2 dan 1.22 mΩ cm². Ketumpatan kuasa sel maksimum SUS 316 L sebelum salutan ialah 104 mW/cm2 . Prestasi meningkat sehingga 117 mW/cm2 dan 124 mW/cm2 selepas disalut kromium karbida (Cr-C 1) dan niobium karbida (Nb-C 4). Kajian diteruskan dengan prestasi tindanan tunggal berlainan salutan menggunakan salutan Nb-C (anod) dan Cr-C (katod). Hasil keputusan merekodkan nilai ketumpatan kuasa sebanyak 125 mW/cm2 , manakala ketumpatan arus ialah sebanyak 320 mA/cm2 . Pengoptimuman bahan salutan berbeza di bahagian sel anod dan katod menggunakan Nb-C dan Cr-C adalah sesuai sebagai penahan kakisan <1 µA cm-2 dan nilai ICR <10 mΩ cm². Kesimpulannya, kajian ini berjaya membuktikan hasil salutan dapat memperbaiki prestasi plat dwikutub daripada elemen karbida yang merupakan kekuatan bahan tinggi, takat lebur tinggi dan kadar ketahanan tinggi sesuai untuk PEMFC.,Ph.D.
Pages:	177
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.