Desarrollo y caracterización de ánodos mesoporosos para la aplicación en celdas de combustible SOFC

LEONARDO AYALA MENJIVAR; LILIANA MOGNI; HORACIO TROIANI; CHANQUIA CORINA M.

Merlo, San Luis

Otro; 100ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2015

Asociación Física Argentina

Se estudió el sistema compuesto (cermet) M/Ce0,780Y0,135Zr0,085O1,932 (siendo M: Cu o Ni) como posible material de ánodo para celdas de combustible de óxido solido (SOFC). La matriz cerámica (CeYSZ) se sintetizó exitosamente mediante el m´etodo sol-gel hidrotermal con presión autogenerada, la cual presentó una estrecha distribución de tamaño de cristalita alrededor de 7nm, área superficial específica de 117m2/gr y tamaño de poro alrededor de 3nm. Posteriormente, empleando dicha matriz mesoporosa, se realizaron distintas aproximacionespara la construcción de celdas simétricas, soportadas en el electrolito y en el ánodo. Con el objetivo de obtener un cermet donde M se encuentra uniformemente distribuido sobre la matriz porosa, se realizaron distintas pruebas de infiltración con soluciones acuosas de nitrato de cobre/niquel, urea y acetona. Se logro construir una celda simétrica soportada en el ánodo con buena porosidad (por lo tanto alta capacidad de infiltración), buena interconectividad ánodo/electrolito, y una alta dispersión y conectividad de la fase metálica sobre la matriz. Para caracterizar los materiales en las diferentes etapas del proceso se empleó difracción de rayos X (XRD), fisisorciónde nitrógeno, calorimetría de barrido diferencial (DSC), microscopía electrónica de transmisión y barrido (TEM y SEM). Algunos resultados preliminares de mediciones de espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) delas celdas simétricas son presentados.