Caracterización del sistema La0.3Ba0.7Co1-xFexO3-d(0 < x < 0.6) como material para cátodo en celdas de combustibles (IT-SOFC)

C.SETEVICH; F. PRADO; D. Z. FLORIO; A. CANEIRO

Córdoba

Congreso; HYFUSEN 2013. 5to Congreso Nacional y 4er Iberoamericano sobre Hidrógeno y Fuentes Sustentables de Energía; 2013

IEDS

Introducción Recientemente el sistema de compuestos La1-xBaxCoO3-d ha sido investigado para su uso como electrodo de celdas de combustible de óxido sólido de temperatura intermedia (IT-SOFC) [1]. Las propiedades como material de cátodo fueron investigadas por medio de mediciones de impedancia compleja en celdas simétricas utilizando Ce0.9Gd0.1O1.95 (GDC) como material de electrolito. Los resultados indicaron que los compuestos con 0.4 < x < 0.8 presentan valores de resistencia de polarización bajos (Rp = 0.07 ohm cm2) y semejantes, mientras que su estructura cristalina es muy distinta. Los compuestos de menor contenido de Ba presentan estructura cristalina romboédrica (R-3c), los de contenido intermedio presentan estructura cúbica perovskita (Pm-3m) y los de alto contenido de Ba presentan estructuras hexagonales (P63/mmc). En particular para x = 0.7 se obtiene el menor valor de resistencia de polarización, aunque el material consiste de una mezcla de fases a la temperatura de operación de la celda. Con el objetivo de estudiar la estructura cristalina y su influencia en el rendimiento catódico, se sintetizaron muestras del compuesto La0.3Ba0.7CoO3-d (L70) por el método químico de acetatos y reacción de estado sólido. Los estudios de la estabilidad de fases para diversos tratamientos térmicos se realizaron mediante difracción de Rayos-X (XRD), los cuales fueron analizados empleando el método Rietveld y el programa Fullprof. La respuesta electroquímica como cátodo para IT-SOFC fue analizada a través de medidas de espectroscopia de impedancia compleja en el rango de temperaturas 350-850oC y en función de la presión parcial de oxígeno (10-5 < pO2 < 1 atm). Dos arcos de impedancia fueron observados a temperaturas superiores a 500ºC: uno de media ( 1000 Hz ) y una de baja frecuencia ( 2 Hz), los cuales fueros asociados, el de media frecuencia a la transferencia de carga entre cátodo y electrolito y el de baja frecuencia a la difusión de O2 gaseoso a través del electrodo poroso.