Elektrolit Dwi Lapisan Sm0.2Ce0.8O1.90 (SDC)/ Y0.25Bi0.75O1.5 (YSB) untuk Sel Fuel Oksida Pepejal Bersuhu Sederhana

Abstract

Elektrolit dwi lapisan samarium terdop seria (SDC)/ytria terstabil bismut (YSB) dikaji adalah untuk menghasilkan sel fuel oksida pepejal bersuhu sederhana (IT-SOFC). Matlamat penyelidikan ialah mengkaji kesan suhu pengkalsinan terhadap penghasilan struktur elektrolit dwi lapisan SDC/YSB untuk IT-SOFC. Elektrolit dwi lapisan SDC dan YSB dihasilkan melalui kaedah sol-gel dan kaedah tindak balas keadaan pepejal. Serbuk SDC dikalsin pada suhu 800, 1000 dan 1200°C selama 5 jam dan serbuk YSB dikalsin pada suhu 550, 650 dan 750°C selama 2 jam. Analisis pembelauan sinar-X (XRD) mendapati serbuk SDC yang dihasilkan pada suhu 800-1200°C selama 5 jam mempunyai struktur Sm0.2Ce0.8O1.90, manakala YSB mempunyai struktur Y0.25Bi0.75O1.5 pada suhu 750°C selama 2 jam. Peningkatan suhu pengkalsinan SDC pada suhu 800, 1000 dan 1200°C selama 5 jam menunjukkan peningkatan pada saiz hablur iaitu 42.4, 58.7 dan 79.9 nm. Peningkatan suhu pengkalsinan YSB sehingga suhu 750°C menyebabkan berlakunya perubahan struktur YSB daripada bentuk tetragon menjadi kiub fluorit dengan saiz hablur 28.86 nm. Hasil perbandingan ujian prestasi sel pada suhu pengoperasian sederhana (650°C), penggunaan elektrolit dwi lapisan (SDC/YSB) dengan suhu pengkalsinan SDC-1200°C dan YSB-750°C menghasilkan prestasi sel paling tinggi dengan ketumpatan kuasa 81.55 mW/cm2 dan ketumpatan arus 225.36 mA/cm2.