Desenvolvimento de condutores protonicos ceramicos para operacao de celulas a combustivel de oxido solido com combustiveis metano e hidrogenio

• Autor(a) principal: OLIVEIRA, OLAVO R. de
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/9439
• topic: ceramics; barium oxides; zirconium oxides; yttrium oxides; solid oxide fuel cells; methane; x-ray diffraction; scanning electron microscopy

Eletr??litos s??lidos cer??micos de zirconato de b??rio dopado com ??trio foram preparados por meio de mistura de ??xidos de b??rio, de zirc??nio e de ??trio seguida de tratamento t??rmico. Foram tamb??m preparados compostos segundo uma rota alternativa, baseada na adi????o de ??xido de b??rio a zirc??nia estabilizada com ??tria. As composi????es preparadas foram BaZr0,92Y0,08O3- e BaZr0,85Y0,15O3-. Os materiais de partida foram analisados por difra????o de raios X (fases cristalinas) e espalhamento laser (distribui????o de tamanho de part??culas). An??lise t??rmica simult??nea (termogravim??trica e t??rmica diferencial) foi feita para o estudo do comportamento t??rmico durante a forma????o dos compostos. P??s compactados foram sinterizados e caracterizados por meio de determina????o de a) densidade aparente pelo m??todo de Arquimedes com querosene como meio l??quido, b) fases cristalinas por difra????o de raios X, e c) morfologia por microscopia eletr??nica de varredura de superf??cies de fratura. Melhor densifica????o foi obtida para o composto BaZr0,92Y0,08O3-. C??lulas eletroqu??micas planares unit??rias do tipo (Pt)/condutor prot??nico/catodo (Pt ou La0,6Ca0,4Fe0,8Co0,2O3-) foram montadas para avalia????o de potenciais de circuito aberto na faixa de temperaturas 300-600 C, potencial sob solicita????o de carga a 600 C, ambos sob metano e hidrog??nio e medidas el??tricas de espectroscopia de imped??ncia a 600 C. O composto La0,6Ca0,4Fe0,8Co0,2O3- foi preparado por mistura dos ??xidos de lant??nio, de ferro de cobalto e carbonato de c??lcio, em seguida sinterizados. As c??lulas eletroqu??micas com condutores prot??nicos BaZr0,8Y0,2O3- apresentaram os maiores valores de potencial de circuito aberto e de densidade de corrente sob metano.