INTEQUI   20941
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN TECNOLOGIA QUIMICA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Características Cristalográficas de la Fase Sr11Mo4O23 Dopada con Al: Un Posible Electrolito para SOFC
Autor/es:
CARLOS DARÍO MIRANDA; JOSÉ ANTONIO ALONSO; JOSÉ CARMELO PEDREGOSA; CARLOS ALBERTO LOPEZ; MARÍA TERESA FERNÁNDEZ-DÍAZ
Lugar:
Bahía Blanca
Reunión:
Congreso; XIII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2017
Institución organizadora:
CCT-Bahía Blanca - Universidad Nacional del Sur
Resumen:
En el presente trabajo se reporta el estudio cristalográfico y la conductividad iónica de una nueva familia de compuestos de fórmula Sr11(Mo4-yAly)O23-δ con y = 0.0, 0.5, 1.0 y 1.5, denominados SALMOX. Estos compuestos resultan de dopar una fase estudiada previamente en el grupo de trabajo: Sr11Mo4O23 [1-2], con aluminio. El objetivo de este estudio radica en mejorar las conductividad iónicade la fase ?anfitriona? al sustituir parcialmente y en pequeñas cantidades a Mo (VI) por Al (III), ion aliovalente que se espera aumente las vacancias de oxígeno, y con ello la movilidad de los mismos. La fase Sr11Mo4O23 (STROMOX) se ha caracterizado por difracción de neutrones y de rayos X encontrando que la misma presenta una estructura semejante a una perovskita doble (A3BO6) con vacancias aniónicas y de Sr(II). Presenta además un arreglo de octaedros de dos tipos: unos regulares que presentan tilting, y otra serie de octaedros que se hallan desconectados por los vértices (broken corner sharing). Su conductividad moderadamente alta de iones óxido, lo perfila como un buen candidato a utilizar en celdas de combustible de óxido sólido o SOFC (Solid Oxide Fuel Cells).Las muestras fueron preparadas por el método del citrato. Los reactivos sólidos, en cantidades estequiométricas, se llevaron a solución en medio ácido cítrico/ ácido nítrico. Dicha solución se evaporó lentamente hasta la obtención de un gel precursor, que luego se secó en estufa a 200 ºC. Posteriormente, se llevaron a cabo etapas de calcinación y molienda hasta alcanzar una temperatura final de 1300 ºC. Primeramente, se refinaron las estructuras cristalinas a partir de rayos X en el sistema tetragonal I 41/a, como ocurre para la fase no dopada. La sustitución de Mo (VI) por Al (III) genera un ligero incremento en el volumen de celda a temperatura ambiente, Los datos de difracción de neutrones fueron tomados a ambiente, 500, 700 y 900 ºC. Se identificó una transición de fase desde el sistema tetragonal al cúbico tras analizar los difractogramas de neutrones, y esto se atribuye a una deslocalización de oxígenos por encima de 500 ºC. Las estructuras cúbicas se refinaron en el grupo espacial Fd-3m. La deslocalización de los oxígenos se refinaron mediante la adición de dos nuevos átomos de oxígeno alrededor del centro metálico (Mo/Al) con factores de ocupación pequeños. Por esto, consideramos que las ocupaciones en estas posiciones representan la distribución estadística de un átomo de oxígeno en varios sitios, y estos son proporcionales al tiempo que estos permanecen en cada posición (desorden dinámico). Las medidas de conductividad iónica que se realizaron mediante espectroscopía de impedancia sustentan y corroboran el aumento observado en las fases dopadas respecto a la fase no dopada. Los valores de conductividad obtenidos están próximos a los valores reportados para otros electrolitos de referencia empleados ampliamente para celdas SOFC. Estos resultados son motivadores para continuar explorando estas familias de compuestos en vistas de aumentar aun más sus propiedades de transporte.