Text
ANALISIS KARAKTERISTIK SINTERING BaZr(y-x)CexY(1-y)O3 DENGAN DOPING ZnO SEBAGAI ELEKTROLIT PADAT PADA SOFC
Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) adalah peralatan yang mampu mengkonversi energi kimia menjadi energi listrik melalui proses elektrokimia tanpa pembakaran. Namun, temperatur operasi SOFC yang tinggi (1000?C) merupakan kekurangan yang serius dan menghambat komersialisasi SOFC. Hal ini berhubungan dengan stabilitas jangka waktu yang lama dan biaya. Penelitian untuk mendapatkan material elektrolit yang dapat beroperasi pada temperatur operasi intermediate (500°C - 700°C) sedang dalam pengembangan. BaZrO3 dan BaCeO3 sebagai elektrolit padat telah dipelajari secara ekstensif untuk IT-SOFC. Percobaan menggunakan sistem BaZr0.5Ce0.3Y0.2O3 yang di doping dengan 0- 2% berat ZnO. Preparasi serbuk yang menggunakan metode dry mixing dikompaksi dengan tekanan 30 kN menghasilkan sampel berbentuk pellet yang berdiameter 1,37 cm. Sampel tersebut kemudian di sintering pada temperatur 1400?C selama 2, 3, dan 4 jam untuk mempelajari karakteristik sintering, senyawa yang terbentuk, dan sifat mekanik dalam hubungannya dengan konduktivitas ionik untuk aplikasi elektrolit SOFC temperatur menengah. Hasil percobaan menunjukkan bahwa peningkatan waktu sintering dan doping ZnO yang digunakan juga meningkatkan nilai densifikasi. Nilai densifikasi tertinggi pada sampel BZCYO + 2% berat ZnO pada waktu sintering 4 jam yaitu sebesar 84.07%. Doping ZnO juga meningkatkan nilai kekerasan seiring peningkatan nilai densifikasi. Semakin banyak doping ZnO pada sampel maka nilai konduktivitas ionik ikut meningkat. Nilai konduktivitas ionik tertinggi terdapat pada sampel BZCYO + 2%berat ZnO yaitu sebesar 4.912 × 10?3 S/cm pada temperatur 600?C.--- SOFC is an electrochemical device that converts the chemical energy of fuels such as hydrogen and natural gas into electricity through an electrochemical process without burning. SOFC operating temperature is high (1000?C) that makes serious deficiency and inhibits commercial scale of SOFC. It is associated with long-term stability and cost. Research to gain an electrolyte material that can operate at intermediate operating temperatures (500?C-700?C) recently in development. BaZrO3 and BaCeO3 based electrolyte have been studied extensively for intermediate temperature SOFC. This experiment uses BaZr0.5 Ce0.3Y0.2 O3 system which doped 0-2%wt ZnO. Powder preparation which used dry mixing method compacted with a pressure of 30 kN and produced pellet-shaped samples with a diameter of 1.37 cm. The samples were sintered at a temperature of 1400?C for 2, 3, and 4 hours to study the characteristics of sintering, compound that appear, and mechanical properties in conjunction with ionic conductivity for intermediate temperature SOFC electrolyte applications. The results of experiment showed that enhancement of sintering time and doping ZnO also increased densification value. Highest value in the sample densification BZCY0 + 2%wt ZnO and sintering time of 4 hours is equal to 84.07%. The doping of ZnO increase hardness value with increase densification value. The more doping of ZnO, increasing the value of ionic conductivity. The highest ionic conductivity values found in the samples BZCYO + 2%wt ZnO is equal to 4.912 × 10?3 S/cm at a temperature of 600? C.,
Tidak tersedia versi lain