CARACTERIZACIÓN DE CÁTODOS PARA IT-SOFC PREPARADOS POR PLD

NAPOLITANO, FEDERICO; BAQUÉ, LAURA; SOLDATI, ANALIA L.; COTARO, C.; CHO, S.M.; QING, S.; WANG, H.; CANEIRO, ALBERTO; SERQUIS, ADRIANA C.

Mar del Plata

Congreso; 4 º Congreso Nacional y 3 ° Congreso Iberoamericano - Hidrógeno y Fuentes Sustentables de Energía; 2011

En los últimos años hay un interés creciente en el desarrollo de celdas de combustible de óxido sólido de temperatura intermedia (IT-SOFC) preparadas con películas delgadas con el objetivo de lograr un diseño más compacto de alta eficiencia. En trabajos previos, tanto de nuestro grupo como de otros investigadores, se ha encontrado que variaciones en las características microestructurales de las componentes de la celda afectan notoriamente la reacción cinética de las IT-SOFC afectando su rendimiento. En particular, la resistencia de polarización del cátodo, donde se produce la reacción de reducción de oxígeno (ORR), se ve fuertemente afectada por las características del material que lo forma como la composición, el tamaño de grano, morfología, porosidad, tortuosidad, etc. En este trabajo se estudian las características electroquímicas de cátodos de La0.5Sr0.5CoO3-d (LSCO) depositados por láser pulsado (PLD) sobre ambas caras de sustratos de Ce0.9Gd0.1O1.95 (CGO), obteniendo celdas simétricas. La técnica PLD permite el crecimiento de cátodos nanoestructurados con poros alineados (VANP). En algunas muestras se depositó una capa intermedia nano-compuesta de LSCO/CGO que crece en forma columnar intercalando ambos compuestos. La estructura y morfología de los cátodos así obtenidos se caracterizó por difracción de rayos-X, microscopía electrónica de barrido y de transmisión. Se realizaron mediciones de impedancia compleja en función de temperatura y presión parcial de oxígeno para determinar las etapas limitantes de la ORR. Se encontró que los valores de resistencia de área específica (ASR) de estas muestras son casi independientes de espesor en los rangos estudiados (150-500 nm)  y se encuentran entre los más bajos reportados para el rango entre 400 y 600°C.   Se busca establecer cuál es la correlación entre los mecanismos limitantes y la microestructura de las muestras estudiadas, sobre todo relacionadas con alguna posible degradación en la primera etapa de calentamiento.