Efecto de la atmosfera y temperatura en la estructura cristalina de BaCe0.8Pr0.2O3-δ

J.F. BASBUS; L. MOGNI; A. CANEIRO

Córdoba

Congreso; I Reunión Latinoamericana de Cristalografía-IX Reunión Anual de la AACr; 2013

El BaCeO3-δ se caracteriza por tener conductividad iónica a partir de la incorporación y transporte de H+ en su estructura, dado por lahidratación de vacancias de oxigeno, lo que permitiría utilizarlo como conductor protónico para celdas de combustible de óxido sólido (PCSOFC).Este compuesto posee una baja energía de activación y alta movilidad protónica. Sin embargo, requiere elevadas temperaturas paraobtener muestras densas. La sustitución parcial del Ce por metales con menor estado de oxidación, aumentaría la concentración de vacanciasde oxígeno, favoreciendo la conductividad protónica y disminuiría la temperaturas de sinterizado.En este trabajo se compara el efecto de la temperatura y la atmosfera en la estructura cristalina, en la conductividad y contenido de oxigeno enla perovskita BaCe0.8Pr0.2O3-δ, por difracción de rayos X (XRD) con luz sincrotrón, debido a su elevada resolución y haz monocromático, a 10 KeV,en 20 % O2/N2 húmedo, y en 5 % H2/He seco, por espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) en 20 % O2/Ar y en 10 % H2/Ar, húmedos, ypor termogravimetría (TG) en 20 % O2/Ar y en 10 % H2/Ar, secos. Los cambios estructurales de BaCe0.8Pr0.2O3-δ coinciden con los reportados paraBaCeO3-δ en aire, , a todas las temperaturas, en atmosfera oxidante húmeda, y hasta 400 ºC, en atmosfera reductora, por lo que a 500 y 600 ºCmostró una simetría tetragonal, en lugar de la romboédrica R -3 c. Esto se debe a la reducción de Pr+4 a Pr+3 , que modifica la concentración devacancias de oxigeno y la simetría, lo que incrementa la conductividad total.