Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Selection and optimization of inorganic solvent base slurry composition for fabrication of molten carbonate fuel cell electrodes

Jakub Karny

Abstract

Fuel cells are one of the most promising high-energy technology for generation of energy. The most important benefits of fuel cells application are: high efficiency and low toxicity to the environment. Another advantages are: silent operation (no mobile elements), high durability (lifetime up to 10000h), low exploitation costs and possibility to be supplied by different types of fuel. The drawbacks of fuel cells are high working temperature (in case of some types of fuel cells) and expensive materials (including noble metals) used as catalysts. In this thesis the introductory part describes various types of fuel cells in order to present the overview, which proceeds to the specific type of fuel cell – Moleten Carbonate Fuel Cells (MCFC). In the studies undertaken here the technological issues of fabrication process of MCFC elements by tape casting method are addressed. The research scope involved more than one hundred attempts of casting of tapes with use of different slurry composition. The main goal was to develop relevant slurry composition based on non-organic solvents, which would allow to form a tape of thickness about 1mm without defects like air bubbles or cracks. The slurry composition and process conditions were also optimized to obtain relevant flexibility of tapes with low adhesion to the casting surface (in this case glass).
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Jakub Karny (FMSE) Jakub Karny,, Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Title in Polish
Dobór i optymalizacja składu gęstwy na bazie rozpuszczalników nieorganicznych pod kątem wytwarzania elektrod węglanowego ogniwa paliwowego
Supervisor
Tomasz Wejrzanowski (FMSE/DMD) Tomasz Wejrzanowski,, Division of Materials Design (FMSE/DMD)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Certifying unit
Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Affiliation unit
Division of Materials Design (FMSE/DMD)
Study subject / specialization
, Inżynieria Materiałowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
27-09-2016
Issue date (year)
2016
Internal identifier
IM-D.002076
Reviewers
Tomasz Wejrzanowski (FMSE/DMD) Tomasz Wejrzanowski,, Division of Materials Design (FMSE/DMD)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE) Krzysztof Rożniatowski (FMSE/DMD) Krzysztof Rożniatowski,, Division of Materials Design (FMSE/DMD)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Keywords in Polish
Ogniwa, porowatość, wydajność elektryczna, metoda „tape casting”
Keywords in English
Fuel cells, porosity, electrical performance, tape casting
Abstract in Polish
Ogniwa paliwowe są jednymi z najbardziej obiecujących wysokoenergetycznych technologii otrzymywania energii, co jest obrazowane przez wzmożone badania nad nimi w ostatnich latach. Do zalet ogniw paliwowych można zaliczyć dużą sprawność oraz brak negatywnego wpływu na środowisko. Dodatkowo do pozytywnych aspektów ich pracy można zaliczyć: brak występowania elementów ruchomych, (co skutkuje pracą cichą i bez wibracji), wysoką wydajność i niezawodność przy czasie pracy ok. 10000 godz. oraz niskie koszty eksploatacji i możliwość zasilania różnego rodzaju paliwami. Do wad ogniw paliwowych należy zaliczyć: wysoką temperaturę pracy (w wypadku niektórych rodzajów ogniw) oraz drogie materiały (w tym metale szlachetne) używane jako katalizatory. W niniejszej pracy omówiono szeroko pojętą tematykę ogniw paliwowych. Przedstawiono ich podział ze względu na rodzaj zastosowanego w nich elektrolitu i omówiono poszczególne ich rodzaje. We wstępie teoretycznym przybliżono również istotę metody ,,tape casting”, którą to wykorzystywano do uformowania wytwarzanych materiałów. W dalszej części pracy omówiono uzyskane wyniki badanych materiałów. W toku badań wykonano ponad sto prób odlewania różnych składów gęstw, w celu wytworzenia z nich taśm metodą ,,tape casting”. Podstawowym założeniem badań było opracowanie odpowiedniego składu gęstwy opartej na rozpuszczalnikach nieorganicznych, która pozwalałaby na utworzenie taśmy o grubości ok. 1 mm i pozbawioną wad w postaci pęcherzy powietrza i pęknięć. Istotnym aspektem technologicznym było także opracowanie składu gęstwy pozwalającego na otrzymanie elastyczności taśm oraz braku przyczepności do podłoża (w tym wypadku szkła).
File
  • File: 1
    Praca inżynierska Jakub Karny_01.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 13966

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTb8c66c5cd96b441a9ce9c9fe3bc523fe/
URN
urn:pw-repo:WUTb8c66c5cd96b441a9ce9c9fe3bc523fe

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page