ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES DE ALTA TEMPERATURA DEL CONDUCTOR PROTÓNICO BaCe0.4Zr0.4Y0.2O3-δ

J. BASBUS; M. ARCE; F. PRADO; A. CANEIRO; L. MOGNI

Buenos Aires

Congreso; XL reunión Anual de la Asociación Argentina de Tecnología Nuclear; 2015

ASOCIACIÓN ARGENTINA DE TECNOLOGIA NUCLEAR

La perovskita BaCe0.4Zr0.4Y0.2O3-δ (BCZY) es un conductor protónico, que presenta posibles aplicaciones como membranas de separación de H2 y/o electrolitos para celdas de combustible de óxido solido (PC-SOFC), por lo que sus propiedades de alta temperatura deben ser caracterizadas. BCZY fue sintetizado mediante reacción de estado sólido, calcinado y sinterizado a 1600°C 12 hs. La estructura cristalina fue estudiada mediante difracción de rayos X (XRD). La morfología y porosidad fueron determinadas por microscopia electrónica de barrido (SEM). Las propiedades de alta temperatura, tales como estructura cristalina, no-estequiometria, expansión térmica y resistencia eléctrica, fueron caracterizadas a partir de difracción de rayos X (XRD) de alta temperatura (HT-XRD), termogravimetría (TG), dilatometría, y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS), respectivamente, en atmosfera oxidantes y reductoras. Además, la estabilidad en atmosfera rica en CO2 se evaluó mediante TG. La resistencia eléctrica de BCZY se estudió mediante EIS en atmosfera de aire sintético con vapor de agua (2 % H2O) y con vapor de agua deuterada (2 % D2O), para evaluar la conductividad protónica. A través de estas técnicas, se observó cambios de pendientes e histéresis, en atmosfera oxidante y reductora, entre 300 y 500 °C, asociado a la pérdida/incorporación protones en la estructura. Además, la conductividad de interna (bulk) no depende de la atmosfera, sino de la presencia de vapor de agua, mientras que la conductividad de borde de grano depende de la atmosfera húmeda.