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

Title:	Fabrikasi dan pencirian bahan anod berasaskan Ni/ScCeSZ dan Ni-M/ScCeSZ (M = Co, Cu DAN Fe) yang disintesis melalui proses glisina nitrat berbantu gelombang mikro bagi sel fuel oksida pepejal
Authors:	Abdul Azim Jais (P75102)
Supervisor:	Mahendra Rao Somalu, Prof. Madya Dr.
Keywords:	Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia Sel fuel oksida pepejal Bahan anod Proses glisina Gelombang mikro
Issue Date:	7-Sep-2021
Description:	Serlog nikel/zirkonia terstabil skandia-seria (Ni/ScCeSZ) mempunyai potensi sebagai bahan anod bagi sel fuel oksida pepejal (SOFC) beroperasi pada suhu sederhana dalam bahan api hidrogen dan hidrokarbon. Prestasi anod Ni/ScCeSZ sangat bergantung kepada pencirian awal serbuk yang disintesis. Proses glisina berbantu gelombang mikro (MWGNP) merupakan satu kaedah yang berpotensi dalam penyediaan bahan dan menggunakan tenaga gelombang mikro sebagai sumber pemanasan. Pemanasan gelombang mikro menawarkan pemanasan sekata serta tindak balas cepat dan seterusnya menambahbaik sifat serbuk yang terhasil. Namun, kesan MWGNP terhadap pencirian serbuk dan sifat elektrokimia bahan anod berasaskan Ni/ScCeSZ belum dikaji. Sehubungan itu, kajian ini memfokuskan untuk menentukan kesan pemanasan gelombang mikro semasa proses glisina nitrat ke atas ciri-ciri serbuk dan prestasi bahan elektrolit ScCeSZ, anod Ni/ScCeSZ dan anod dwilogam Ni-M/ScCeSZ (M = Co, Cu dan Fe). Dalam kajian ini, serbuk ScCeSZ, Ni/ScCeSZ dan Ni-M/ScCeSZ (M = Co, Cu dan Fe) disediakan melalui MWGNP. Pencirian serbuk seperti pembentukan fasa, mikrostruktur dan komposisi dikaji masing-masing menggunakan teknik pembelauan sinar-X, mikroskopi elektron pancaran dan spektroskopi penyebaran tenaga. Morfologi setiap pelet/filem yang telah disinter dianalisis melalui mikroskopi elektron pengimbas. Kesan suhu pensinteran ke atas prestasi ScCeSZ dikaji menggunakan spektroskopi impedans elektrokimia (EIS) pada julat suhu 500–800 °C. Seterusnya, serbuk anod didedahkan dalam gas metana kering (50% CH4–50% N2) pada 800 °C selama 3 jam. Sifat pemendapan karbon bagi anod dinilai berdasarkan analisis termogravimetri dan spektroskopi Raman. Selepas dakwat anod disediakan, kaedah pencetakan skrin digunakan dalam fabrikasi sel simetri tersokong elektrolit (anod|ScCeSZ|anod) diikuti pensinteran pada suhu 1300 °C selama 4 jam. Kemudian, sifat elektrokimia bagi setiap anod dalam gas hidrogen kering berkepekatan rendah (10% H2) dan gas metana kering (50% CH4) dikaji menggunakan kaedah EIS. Keputusan kajian menunjukkan bahawa ciri-ciri serbuk ScCeSZ berfasa tunggal bertambahbaik dengan peningkatan kehabluran. Pelet ScCeSZ yang telah disinter pada suhu 1400 °C memiliki kekonduksian ionik yang tertinggi (0.184 S cm-1) pada 800 °C. Serbuk Ni/ScCeSZ yang terbentuk terdiri daripada dua fasa, iaitu ScCeSZ dan NiO. Fasa sekunder (Co3O4, CuO dan Fe2O3) pula dikesan bagi serbuk dwilogam Ni-M/ScCeSZ (M = Co, Cu dan Fe). Ni-Cu/ScCeSZ mempamerkan pembentukan karbon terendah (3.02 bt% karbon) dan darjah penggrafitan yang tertinggi (IG/ID = 2.64). Rintangan tentu luas (ASR) bagi Ni/ScCeSZ yang rendah (0.96 Ω cm2) pada suhu 800 °C diperolehi walaupun dalam gas hidrogen kering berkepekatan rendah. Ini mengesahkan bahawa morfologi anod telah ditambahbaik semasa proses sintesis. Peningkatan prestasi elektrokimia bagi Ni/ScCeSZ dalam gas metana kering ditunjukkan oleh ASR pada suhu 800 °C yang didapati berkurang dari 24.3 Ω cm2 kepada 9.2 Ω cm2 dan 7.0 Ω cm2 selepas penggantian separa Ni dengan Cu dan Fe, masing-masing. Walau bagaimanapun, penggantian separa Ni dengan Co tidak menunjukkan pengurangan ASR yang ketara untuk anod dwilogam tersebut. Kesimpulannya, kajian ini membuktikan bahawa MWGNP adalah kaedah sintesis yang sesuai dalam mempertingkatkan sifat bahan dan prestasi elektrolit ScCeSZ dan anod dwilogam Ni-M/ScCeSZ (M = Co, Cu dan Fe).,Ph.D.
Pages:	159
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.