Estudio comparativo de la conductividad eléctrica del BaCe0.4Zr0.4Y0.2O3-d en películas delgadas y material volumétrico

SARACENI; BASBUS J.F.; MOGNI L.V

Congreso; 99va Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2014

El BaCe0,4Zr0,4Y0,2O3-d es un oxido tipo perovskita. Recientemente se ha reportado que este oxido presentaconductividad protonica, la cual es fundamental para su aplicacion como membrana de separacion/purificacionde H20 o como electrolito para celdas de combustible de oxido solido (Proton Conductor Solid Oxide Fuel CellPC-SOFC). La presencia de Y+3 en la estructura genera un mecanismo de compensacion de cargas que involucrala formacion de vacancias de oxıgeno. En presencia de vapor de H20, y debido a la basicidad del Ba, las vacanciasde O pueden ser ocupadas por moleculas de H20. Los protones quedan ası ligados a la estructura y, al aplicar ungradiente de potencial electrico, pueden desplazarse generando transporte electrico. La conductividad protonica deeste tipo de material involucra el salto de protones (H+) en el interior del material (bulk) y a traves de los bordesde grano (grain boundary). Estas diferentes contribuciones a la conductividad electrica pueden ser estudiadasutilizando la tecnica de Espectroscopıa de Impedancia Electroquımica (EIS) la cual permite diferenciarlas graciasa la diferencia de sus tiempos de relajacion caracterısticos. En este trabajo se estudio la respuesta electrica dedos muestras densas de BaCe0,4Zr0,4Y0,2O3-d con caracterısticas microestructurales bien diferentes. Por unaparte se preparo una muestra volumetrica de dimensiones del orden del mm a partir del sinterizado de polvode BaCe0,4Zr0,4Y0,2O3-d gracias a un tratamiento termico a 1600 C. Por otra parte se preparo un film deunos 500 nm de espesor por Deposicion por Laser Pulsado (PLD) depositado sobre un sustrato monicristalino deSrTiO3. La caracterizacion estructural de ambas muestras se realizo por Difraccion de Rayos X (DRX), mientrasque la microestructura se estudio por Microscopıa Electronica de Barrido (SEM-FEG). La conductividad electricaen funcion de la temperatura fue determinada por EIS entre 600 y 1000 C en dos atm´osferas diferentes de airehumedo (3% H2O) y 10% H2/Ar.