ESTUDIOS DE REACTIVIDAD, MICROESTRUCTURA Y COMPORTAMIENTO ELECTROQUÍMICO DE LA FAMILIA Ba0,5La0,5M0,5Ti0,5O3-d (M= Mn, Fe, Co)

LAURA BAQUÉ; VALERIA FUERTES; ADRIANA SERQUIS

Encuentro; XIII Reunión Anual Asociación Argentina de Cristalografía; 2017

Asociación Argentina de Cristalografía

El objetivo del presente trabajo es evaluar óxidos tipoperovskita de composición Ba0,5La0,5M0,5Ti0,5O3-δ(M= Mn, Fe, Co) como posibles materiales de electrodo para celdas decombustible de óxido sólido (SOFC) simétricas de temperatura intermedia. A talfin, se realizaron estudios de reactividad mezclando cada uno de los polvos deBa0,5La0,5M0,5Ti0,5O3-d con el polvo comercial de LSGM (as prepared)en proporción 50/50% wt, y realizando tratamientos térmicos a 1100 ºC durante 6horas. Los resultados de difracción de rayos x de polvos (DRXP) muestran laformación de las fases cristalinas SrLaGaO4 y SrLaGa3O7.Esta última indeseable debido a su baja conductividad electrónica [1]. Asimismo, a fin de corroborarreacción entre los sistemas en estudio y el material de electrolito, se tratóel polvo comercial LSGM en idénticas condiciones térmicas, obteniéndose nuevamenteestas impurezas, lo que sugirió no utilizar en la mezcla el electrolitocomercial (as prepared). Se decidió entonces calentar el polvo de LSGM a 1450 ºC durante 6 horasantes de mezclarlo en la misma proporción con los materiales en estudio. Cada mezclase trató a diferentes temperaturas por el mismo período de tiempo y losresultados de DRXP muestran que las fases secundarias SrLaGaO4 ySrLaGa3O7 no se forman después de calentar a 1100 ºC loselectrolitos previamente sinterizados a 1450 ºC. Una vez sinterizadas las pastillas de LSGM, seprocedió a depositar las películas de Ba0,5La0,5M0,5Ti0,5O3-d (M= Mn, Fe, Co). Para ello se probaron dosmétodos: 1) mezclado de los componentes (polvo, solventes y orgánicos) conespátula y agitado con ultrasonido; 2) mezclado de los componentes en elmortero y agitado manual. Las temperaturas de pegado fueron 950 ºC, 1100 ºC y1200 ºC. La microestructura de estos materiales se analizó por microscopíaelectrónica de barrido (SEM). Para el primer método, se observaron películasdiscontinuas, porosas y delgadas, con clusters de granos no adheridos sobre lasuperficie de la película del material; mientras que, para el segundo método,se observa un sustrato cubierto con una película gruesa, continua y homogénea,aunque sin buena conectividad entre granos. El comportamiento electroquímico delos materiales se estudió empleando espectroscopía de impedancia electroquímica(EIE) en el rango de temperatura 500-900ºC bajo atmósfera de aire e hidrógeno.La muestra Ba0,5La0,5Co0,5Ti0,5O3-d presenta los valores más bajos de ASR.Finalmente, se discuten posibles mecanismos limitantes de las reacciones deelectrodo a partir de la estimación de la energía de activación de lasdistintas componentes del espectro de impedancia.