Síntesis por vía húmeda de SrCo1-xMxO3-d; (M= V; Mo)

Berisso, Provincia de Buenos Aires

Congreso; XVIII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados Nano 2018; 2018

Y-Tec

Las Celdas de Combustible de Óxido Sólido (SOFCs) son dispositivos que permiten la conversión de la energía producida a partir de una reacción química en energía eléctrica. La operación de las SOFCs convencionales es a alta temperatura (900-1000°C) para favorecer las reacciones de electrodo y el transporte iónico. Sin embargo, esto implica el uso de materiales de interconexión costosos resistentes a tales condiciones y además la celda puede degradarse por reacciones en las interfaces o diferencias en los coeficientes de dilatación térmica de los componentes. Por ello, en la actualidad se está realizando un gran esfuerzo para reducir la temperatura de operación sin disminuir el rendimiento de la celda. Se trata de las SOFCs de temperatura intermedia (IT-SOFCs), que operan a temperaturas de 500 a 800°C. Con ello se espera lograr celdas de menor costo y mayor durabilidad, haciendo más viable su futura implementación a gran escala.Los materiales con conducción mixta iónica-electrónica tienen gran interés para electrodos de IT-SOFCs, tanto ánodo como cátodo, porque en estos materiales la reacción de electrodo se produce en toda la superficie del mismo, logrando más puntos de reacción que con conductores electrónicos. A su vez, los conductores mixtos nanoestructurados tienen interés por su mayor superficie específica y, en algunos casos, por la mejora del transporte iónico.En este trabajo estudiamos métodos de síntesis por vía húmeda de SrCo1-xMxO3-δ(M = V ; Mo) con el objetivo de lograr nanoestructuras de estos materiales. La perovskita SrCoO3-δ es un conductor mixto de gran interés tecnológico [3], que tiene la característica de tener alta conducción iónica y buen rendimiento electroquímico cuando se encuentra en fase cúbica, la cual es estable a T > 900°C. Sin embargo, a T < 900°C presenta las fases hexagonal y brownmillerita de pobres propiedades. Por ello, actualmente se busca estabilizar la fase cúbica atemperatura ambiente dopando el compuesto con diferentes metales de transición en el sitio del Co. De acuerdo a la literatura, los dopantes elegidos en este trabajo, V y Mo, estabilizan la fase cúbica o una fase tetragonal de buenas propiedades, pero no se ha informado la síntesis de nanoestructuras de estos materiales.Los métodos de síntesis explorados en este trabajo para la síntesis de polvos nanocristalinos de los materiales propuestos fueron los de gelificación-combustión (con glicina o urea como combustible) y liquid-mix. Los materiales obtenidos fueron caracterizados por difracción de rayos X y análisis termogravimétrico TG/DTA. En el caso de los polvos dopados con V, con ambosmétodos se logró la retención de la fase cúbica con bajos contenidos de dopante (x ≤ 0,05) pero se debió emplear altas temperaturas de tratamiento térmico, de 1100°C, por lo que no fue posible lograr un material nanoestructurado. En el caso de polvos dopados con Mo se estudiaron contenidos de dopante más altos (x ≤ 0,10), pero en este caso no se logró retener la fase cúbica ni la fase tetragonal informada por otros autores.