DIFRACCIÓN DE LUZ SINCROTRÓN PARA ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL DE MATERIALES ELECTROCERÁMICOS DE FÓRMULA Sr11Mo4-xTaxO23-d

LOPEZ, CARLOS A.; FAUTH, FRANCOIS; MIRANDA, CARLOS D.; ALONSO, JOSÉ A.; PEDREGOSA, JOSÉ C.

S. C. de Bariloche

Congreso; XV Reunión Anual de la Asociación Argetina de Cristalografía; 2019

AACr Instituto Balseiro

Enel presente trabajo se abordó la caracterización estructural completa deelectrocerámicos de fórmula: Sr11Mo4-xTaxO23-d, con x= 0.5, 1.0 y 1.5. Lasmembranas cerámicas o electrolitos, son materiales que deben reunir dospropiedades esenciales: ser aisladores electrónicos y poseer buenaconductividad iónica (del orden de 10-50 mS cm-1). En laactualidad estos materiales se estudian para aplicaciones en celdas decombustible, en particular, celdas tipo SOFC (de óxido sólido) [1]. Se exploran materiales cuyaestructura suele ser de tipo fluorita (YSZ, RE-DC)y perovskita (LSGM, LSCF) [1], entreotros. Asimismo, existen fases de mayor complejidad estructural, como ocurrecon el electrolito Sr11Mo4O23 [2,3]. Su estructura seasemeja a la de una perovskita doble ordenada en el sitio B, con distorsión en dicha subred, ocasionada por la inserción decationes Sr(II). Esta fase posee una conductividad de 13 mS cm-1 (a 800°C) [2]. Al sustituir Mo porcationes aliovalentes con capas dvacías, como Ti(IV) o Nb(V), ha conseguido modificarse la conductividad de estafase [4,5].Losexperimentos de difracción de rayos X se realizaron en ALBA, línea bl-04 MSPD modoMAD-setup, haz de 38 keV@ 0.3252Å, y un entorno de muestra con horno a 298 < T < 1073 K. Se halló que en todo el intervalo de temperatura lasfases cristalizan en el grupo espacial cúbico Fd m (GE #227), tras analizar losdifractogramas por refinamiento Rietveld. Se realizaron medidas de impedancia sobrelos polvos sinterizados a 1400 °C, empleando un binder para alcanzar densidades >95%. Además, se colectaronespectros de impedancia en temperatura en modo potenciostático (250 mV), y sehalló que las fases presentan conductividades de 18.1 y 24.0 mS cm-1,para los dopajes x = 0.5 y 1.0, respectivamente. Esto constituye una mejora conrespecto al cerámico sin dopar.Laevidencia experimental sugiere que ha logrado insertarse el ion Ta(V)sustituyendo a Mo(VI), con lo cual ha aumentado la conductividad de oxígeno,como revelaron las diferentes técnicas experimentales tras el análisis deresultados.