ESTUDIO DE LA FORMACIÓN Y EFECTO DE UNA CAPA PROTECTORA DE BaCe0.4Zr0.4Y0.2O3-d SOBRE ELECTROLITOS CONDUCTORES PROTÓNICOS BaCe0.8Pr0.2O3-d

BASBUS J.F.; SARACENI H; QING S; CANEIRO A.; WANG H; MOGNI L.V

Taller; III Taller de la Asociación Argentina de Cristalografía: Técnicas de rayos X aplicadas al análisis microestructural de materiales; 2014

Recientemente se estudiado la posibilidad de utilizar BaCeO3 dopado con lantánidos [1] (Gd, Sm, Pr, Nd, etc) como conductores protónicos enceldas de combustible de óxido solido o membranas de separación de H2, ambos dispositivos operando a T entre 300-600 °C. Particularmente, el  BaCe0.8Pr0.2O3-d  presenta buena capacidad de obtener muestrasdensas a T=1350 °C, mayor conductividad eléctrica, y buenas propiedadesmecánicas comparadas con el material sin dopar [2]. Si bien su estabilidad enatmosferas reductoras y ricas en CO2 es considerablemente buena, sedemostró que el Pr promueve la descomposición en CO2 y tienetendencia a reducirse en atmosfera reductora. Por el contrario, el BaCe0.4Zr0.4Y0.2O3-d [3] se ha propuesto como conductor protónico debido a su alta tolerancia al CO2,lo cual garantiza su estabilidad en atmosferas de baja pureza de H2.Sin embargo, su alta resistencia eléctrica y la imposibilidad de obtenermuestras densas a T < 1600 °C son inconvenientes a la hora de diseñardispositivos electrolito-soportados.. En este trabajo se explora la posibilidad de utilizar una capa delgadabuffer de BaCe0.4Zr0.4Y0.2O3-d sobreBaCe0.8Pr0.2O3-d para aumentar la estabilidada largo plazo de este material [4]. Para ello se depositó sobre una membranacerámica densa de  BaCe0.8Pr0.2O3-δ,una capa delgada de BaCe0.4Zr0.4Y0.2O3-d utilizando la técnica de deposición por láser pulsado (PLD). La composición,morfología y estructura cristalina de esta capa delgada fue estudiadacombinando técnicas de microscopia electrónica de barrido (FEG-SEM),espectroscopia dispersiva en energía (EDS), difracción de rayos X estándar(XRD)  y con ángulo rasante (GIXRD). Laresistencia eléctrica de este sistema bi-capa se estudió utilizando la técnicade espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) tanto en aire como enatmosfera reductora (10% H2/Ar). Los resultados fueron comparadoscon los de dos electrolitos densos BaCe0.8Pr0.2O3-d y BaCe0.4Zr0.4Y0.2O3-d sinterizados a 1350 y 1600 °C, respectivamente.