CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA Y ESTRUCTURAL DE LAS PEROVSKITAS DE Sr(Co,Mo)O 3- δ PARA ELECTRODOS DE CELDAS DE COMBUSTIBLE SOFC

STEFANÍA OROZCO GIL; CRISTIÁN HUCK IRIART; LARRONDO, SUSANA A.; DIEGO GERMÁN LAMAS

Congreso; JONICER 2019; 2019

ATAC

La perovskita SrCoO 3-δ es un conductor mixto de gran interés tecnológico, particularmente paraelectrodos de celdas de combustible de óxido sólido de temperatura intermedia (IT-SOFCs), por su alta conducción iónica y buen rendimiento electroquímico cuando se encuentra en fase cúbica, la cual es estable a T > 900°C [1]. Sin embargo, a T < 900°C presenta las fases hexagonal y brownmillerita de pobres propiedades electroquímicas y de conducción iónica. Por ello, actualmente se busca estabilizar a temperatura ambiente ya sea la fase cúbica o una fase tetragonal, ambas de buen rendimiento paraIT-SOFCs, dopando con metales de transición en el sitio del Co [2].En este trabajo se presenta la síntesis y caracterización estructural y morfológica de la perovskita SrCo (1-x) Mo x O 3-δ (x=0,05; 0,5), habitualmente utilizada como material de cátodo en celdas IT-SOFCs. El dopado con Mo en el sitio octaédrico del Co, podría estabilizar la fase tetragonal P4/mmm a temperatura ambiente. Adicionalmente, el Mo 6+ disminuye la tasa de crecimiento del tamaño de grano durante los tratamientos térmicos, aumentando la actividad electrocatalítica del material al exponer una mayor cantidad de sitios activos para la reacción de electrodo[3]. Se seleccionaron métodos de síntesis por vía húmeda, tales como gelificación-combustión glicina-nitrato y complejación de cationes con ácido cítrico, por su sencillez, bajo costo y reproducibilidad. En ambos casos se hicieron síntesis variando la cantidad de glicina y ácido cítrico, respectivamente, debido a la fuerteinfluencia que tiene la cantidad de combustible y/o complejante en la estabilización de la estructura cristalina deseada. Posteriormente, se realizaron diferentes tratamientos térmicos, desde temperaturaintermedia (600 o C) hasta alta temperatura (1200 o C). Las muestras fueron caracterizadas por difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido. En el caso del método de complejación con ácido cítrico se logró estabilizar la fase de interés con una relación molar cationes metálicos: ácido cítrico de 1:1,5 y tratamiento térmico de 1200°C durante 24 hs. Para la síntesis por gelificación-combustión glicina-nitrato se observa una mejora en la calidad cristalina del material con el incremento de glicina, pudiéndose obtener la fase tetragonal con un tratamiento térmico a 1050 ºC durante 10 h y utilizando un exceso de glicina de 2,6 veces el valor estequiométrico. Adicionalmente, se espera complementar la caracterización de los materiales con las técnicas de TG/DTA y dilatometría.[1] C. de la calle et. al., Solid State Science, 10 (2008), 1924.[2] A. Aguadero et. al., Journal of Power Source, 192 (2009), 132.[3] A. J. Fernández Ropero, J. M. Pórras Vásquez, A. Cabeza, P. R. Slater, D. Marreto López, E. R. Losilla, Journal ofSources 249 (2014), 405.