La4BaCu5-zNiz/2Coz/2O13±δ (z= 1, 2 Y 3): SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE NUEVAS PEROVSKITAS CON POTENCIAL APLICACIÓN EN CELDAS DE COMBUSTIBLE DE ÓXIDO SÓLIDO

JHOAN F. TÉLLEZ; E. LAURA MOYANO; VALERIA C. FUERTES; MIGUEL A. MORALES; MIGUEL A. LAGUNA-BERCERO; JUAN M. DE PAOLI

Mar del Plata, Buenos Aires

Congreso; XVIII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía (AACr).; 2023

INTEMA, UNMDP, AACr.

A lo largo de los últimos años, las celdas de combustible de óxido sólido (SOFC) se han convertido en foco de diversas investigaciones, ya que estos dispositivos brindan una alta eficiencia para la conversión de energía química en energía eléctrica, lo que hace atractivo su desarrollo. Esta tecnología consta básicamente de un electrolito, un cátodo y un ánodo. Cada uno de estos componentes juega un papel crucial en el funcionamiento de estas celdas. Actualmente, la mayor parte de las investigaciones se centran en desarrollar diversos materiales que mejoren la performance de este tipo de dispositivos, haciéndolos comercialmente viables [1]. La gran mayoría de materiales que han sido probados como cátodos y ánodos para SOFC son compuestos inorgánicos con estructura tipo perovskita, los cuales han mostrado un buen comportamiento y rendimiento. Sin embargo, este tipo materiales requieren mejorar aún algunos aspectos para ser aplicados en esta tecnología (tales como estabilidad térmica, reactividad, entre otros), por lo que se hace imperativo seguir en la búsqueda de nuevos compuestos que presenten propiedades adecuadas para ser empleados en las SOFC y mejorar las condiciones de funcionamiento de las mismas.En este trabajo se presenta el estudio de tres nuevos compuestos con estructura tipo perovskita, pertenecientes a la familia La4BaCu5-zNiz/2Coz/2O13±δ (z= 1, 2 y 3). Estos materiales se derivan del óxido mixto La4BaCu5O13±δ (x= 0), conocido por presentar vacancias ordenadas de aniones, así como también, conductividad mixta [2]. Del mismo modo, se han reportado distintas variantes de este material mediante el dopaje con diferentes cationes en el sitio B (La4BaCu5-xMxO13±δ con M= Fe, Co, Ni y Zn), obteniendo así compuestos con 4 cationes [3]. Con el objetivo de modificar las propiedades de estos materiales ya estudiados, se llevó a cabo un dopaje del Cu presente en el sitio B por iguales cantidades de Co y Ni (z/2 de cada uno), generando una perovskita con 5 cationes. Las muestras sintetizadas fueron obtenidas por método sol-gel a 900 °C con un alto grado de pureza, presentando una fase cristalina única isoestructural con el compuesto La4BaCu5O13±δ, tal y como lo dejó en evidencia los estudios realizados por difracción de rayos X de polvos [4]. Por último, se realizó una caracterización básica de los tres nuevos compuestos mediante espectroscopia de impedancia electroquímica, con el objetivo de evaluar sus potenciales aplicaciones en SOFC.[1] M.A. Yatoo, F. Habib, A.H. Malik, M.J. Qazi, S. Ahmad, M.A. Ganayee, Z. Ahmad, MRS Commun., 13 (2023) 378-384.[2] M.A. Macias, M.V. Sandoval, N.G. Martínez, S. Vázquez-Cuadriello, L. Suescun, P. Roussel, S. Konrad, G.H. Gauthier, Solid State Ionics, 288 (2016) 68-75.[3] P.S. Anderson, C.A. Kirk, J.M.S. Skakle, A.R. West, J. Solid State Chem., 170 (2003) 1-8.[4] C. Michel, L. Er-Rakho, B. Raveau, Mater. Res. Bull., 20 (1985), 667-671.