S??ntese e caracteriza????o de manganita-cromita de lant??nio dopada com rut??nio para anodos de c??lulas a combust??vel de ??xidos s??lidos

• Autor(a) principal: MONTEIRO, NATALIA K.
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10041
• topic: solid oxide fuel cells; anodes; synthesis; manganese oxides; perovskites; lanthanum; doped materials; ruthenium; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; transmission electron microscopy

Diversos anodos para c??lula a combust??vel de ??xido s??lido (SOFC) t??m sido estudados devido aos problemas de deteriora????o dos anodos tradicionalmente usados, os comp??sitos ?? base de zirc??nia estabilizada/Ni (YSZ/Ni). Estudos pr??vios evidenciaram que a perovskita La0,75Sr0,25Cr0,50Mn0,50O3 (LSCM) possui desempenho similar em SOFCs usando hidrog??nio e metano como combust??vel, tornando essa cer??mica um poss??vel substituto dos comp??sitos ?? base de n??quel. No presente estudo, foram sintetizados compostos La0,75Sr0,25Cr0,50-xMn0,50- yRux,yO3 (LSCM-Ru) pelo m??todo dos precursores polim??ricos. An??lises termogravim??trica e t??rmica diferencial (TG/ATD) simult??neas e difra????o de raios X (DRX) foram utilizadas para monitorar a evolu????o t??rmica das resinas precursoras e a forma????o de fase dos compostos. As propriedades el??tricas de amostras sinterizadas foram estudadas pela t??cnica de 4 pontas de prova dc na faixa de temperatura entre 25 ??C e 800 ??C. Os resultados experimentais indicaram a forma????o de fase ??nica dos compostos LSCM-Ru calcinados a ~1200 ??C. Os par??metros de rede, calculados a partir dos dados de DRX, revelaram que a substitui????o parcial dos ??ons Cr ou Mn pelo Ru n??o altera significativamente a estrutura cristalina do LSCM at?? x,y ~ 0,10; uma caracter??stica consistente com os raios i??nicos similares dos c??tions Cr, Mn e Ru com n??mero de coordena????o seis. Medidas de resistividade el??trica ao ar mostraram que o mecanismo de transporte n??o ?? alterado e que o efeito da substitui????o de Ru nas propriedades el??tricas do composto depende do ??on substitu??do (Cr ou Mn) de maneira consistente com suas substitui????es parciais. Os testes de SOFCs unit??rias revelaram que c??lulas com os anodos constitu??dos por uma camada coletora de corrente do anodo cer??mico LSCM-Ru e uma camada funcional de YSZ/Ni t??m desempenho superior a c??lulas contendo apenas o anodo cer??mico. As c??lulas contendo os anodos cer??micos LSCM-Ru foram testadas em hidrog??nio e etanol, entre 800 ??C e 950 ??C, e mostraram desempenho em etanol superior ao em hidrog??nio; uma caracter??stica que foi associada ??s propriedades de transporte eletr??nico dos compostos LSCM-Ru em atmosfera redutora. Os resultados sugerem que os compostos LSCM com substitui????o parcial de Ru s??o anodos promissores para SOFC operando com etanol.