Una aproximación a la construcción de celdas SOFC soportadas en el ánodo tolerantes al carbono a partir del precursor mesoporoso CeYSZ

LEONARDO A. AYALA; LILIANA MOGNI; MARIANO MAZAN; SUSANA LARRONDO; CORINA CHANQUIA

Montevideo

Congreso; XXV Congreso Iberoamericano de Catálisis; 2016

El objetivo de este trabajo es el desarrollo de materiales mesoporosos con conductividad mixta basados en itria estabilizada en ZrO2 (YSZ) y dopados con Ce (CeYSZ) y su implementación como soporte de Cu0 en ánodos tolerantes a hidrocarburos para celdas de combustible SOFC. Mediante la técnica sol-gel hidrotermal con presión autogenerada se sintetizaron polvos nanocristalinos de composición Ce0,084Y0,136Zr0,78O2-x (CeYSZ) con área superficial de 117 m2/gr, y diámetro de poro alrededor de 2,7 nm. A partir de mediciones de XRD e imágenes HR-TEM se observó una distribución del tamaño de cristalita alrededor de 9 nm. Con estos materiales se construyeron celdas simétricas soportadas en el ánodo que fueron infiltradas con una solución de Cu2+. Mediciones de reducción térmica programada (TPR) revelaron que el Ce4+ se reduce a Ce3+ en atmósfera reductora (5% H2, 400 °C), lo cual brindaría conductividad electrónica a la matriz CeYSZ. Para su evaluación electrocatalítica se realizaron mediciones de espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) de celdas simétricas Cu-CeYSZ//YSZ//Cu-CeYSZ en CH4 a 700 °C en presencia y ausencia de humedad (3% vapor H2O).