III Workshop Nacional de Celdas de Combustible

FUERTES V. C.; BLANCO M. C.; CARBONIO R. E; SETEVICH, C.; PRADO, F. D.

Bahía Blanca

Workshop; III Workshop Nacional de Celdas de Combustible; 2014

Universidad Nacional del Sur

INTRODUCCION En estos últimos años se están realizando significativos esfuerzos para reducir las temperaturas de operación de las celdas SOFCs a intervalos comprendidos entre 500 y 800 ºC, lo cual reduce el costo de fabricación y previene la degradación de los componentes [1]. Para lograr este objetivo es necesario desarrollar nuevos materiales para los distintos componentes de la celda. En este trabajo presentamos las propiedades de alta temperatura de la familia de perovskitas Ba0,5La0,5M0,5Ti0,5O3 (M= Mn, Fe, Co) para su evaluación como potenciales electrodos de IT-SOFCs. METODOLOGÍA Las síntesis se realizaron empleando método cerámico tradicional, en atmósfera de aire y con tratamientos térmicos sucesivos con molienda intermedia. El análisis de las muestras se realizó mediante difracción de rayos-X de polvos. Se realizaron los espectros Raman, pudiéndose asignar a las bandas principales los correspondientes modos activos. Se evaluó el desempeño del material en atmósfera de aire mediante análisis termogravimétricos, medidas del coeficiente de expansión térmica y de conductividad eléctrica RESULTADOS Y DISCUSION El refinamiento por método Rietveld de los patrones de difracción de rayos-X obtenidos para estos compuestos muestra que estas fases cristalizan en un grupo espacial cúbico Pm-3m (# 221) con un alto grado de pureza. Las medidas de expansión térmica en aire indican que la muestra con Co posee un coeficiente de expansión mayor y que el valor obtenido para el resto de las muestras presenta mejor concordancia con los valores de electrolito, tal como es de esperarse. Los valores obtenidos se relacionan perfectamente con los logrados por Martínez-Coronado et al. (2012) para la perovskita La0,5Sr0,5Co0,5Ti0,5O3- En lo que respecta a las respuestas de conductividad eléctrica en aire, se observa un comportamiento más resistivo para la muestra con Fe y un comportamiento mucho más conductor para la muestra con Co. CONCLUSIONES Estudios estructurales muestran que los procesos de reducción/oxidación son completamente reversibles, por lo que se espera minimizar problemas de craqueo durante el funcionamiento de la celda. La conductividad eléctrica muestra un comportamiento térmicamente activado siguiendo la secuencia Co>Mn>Fe. Los coeficientes de expansión resultaron del orden de 10-20x10-6 K-1 en aire, con una reducida componente de la expansión química. Los resultados experimentales sugieren que estos compuestos pueden ser candidatos a ser utilizados como materiales de ánodo o también en celdas IT-SOFC de diseño simétrico. Los resultados presentados son preliminares y permitirán continuar la caracterización de estos materiales estudiando tanto la respuesta electroquímica como el comportamiento estructural de estos materiales en atmósferas reductoras.