Propiedades de las perovskitas ABO_3 (A=LA,Ba y B= Co,Fe) como material de cátodo en celdas de combustible IT-SOFC
En esta tesis se estudiaron las propiedades electroquímicas y la estabilidad de fases de los compuestos La1-xBaxCoO3-g con 0.0 ≤ x ≤ 1.0 para su utilización como material de cátodo. Se determinó el diagrama de fases y la estabilidad de la estructura cristalina perovskita cúbica en aire. Medidas d...
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| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | tesis doctoral |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2014
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/3625 |
| Aporte de: |
| Sumario: | En esta tesis se estudiaron las propiedades electroquímicas y la estabilidad de fases de
los compuestos La1-xBaxCoO3-g con 0.0 ≤ x ≤ 1.0 para su utilización como material de
cátodo. Se determinó el diagrama de fases y la estabilidad de la estructura cristalina
perovskita cúbica en aire. Medidas de conductividad eléctrica, dilatometría,
termogravimetría y espectroscopía de impedancia compleja se utilizaron para evaluar y
relacionar las distintas propiedades con el rendimiento catódico. La muestra con x = 0.7
presentó el mejor desempeño como electrodo con un valor de resistencia de polarización
de Rp = 0.065 Ωcm2 a 600 ºC, en aire, cuando se utiliza una configuración de electrodo
con gradiente de composición.
La estructura perovskita cúbica de las muestras del sistema La1-xBaxCoO3-g con alto
contenido de Ba resultaron tener una transformación de fase hacia una estructura
hexagonal a temperatura intermedia. Con el objetivo de estabilizar la estructura cristalina
cúbica se realizó el reemplazo de Co por Fe en el sitio B de la perovskita. De esta manera
se estudio el diagrama de fase del sistema La1-xBaxCo1-yFeyO3-g con 0.7 ≤ x ≤ 0.9 y 0.1 ≤
y ≤ 0.6. Se observó que el contenido necesario para estabilizar la fase con estructura
perovskita cúbica aumenta desde y = 0.3 hasta y = 0.6 cuando el contenido de Ba
aumenta desde x = 0.7 hasta x = 0.9. Sobre las muestras estabilizadas se evaluaron los
coeficientes de expansión, el contenido de oxígeno y la respuesta electroquímica en
función de la temperatura y la presión parcial de oxígeno.
Finalmente se estudió la influencia en la Rp de la microestructura, configuración y
composición del electrodo mediante el uso de las cobaltitas del sistema La1-xBaxCoO3-g
con x = 0.5, 0.7 y 1.0, Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-g y BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-g y el uso de
electrodos con gradientes de composición y material compuesto, con Ce0.9Gd0.1O1.95
como material de electrolito. El valor de Rp mostró mayor dependencia con la
configuración del electrodo que de la composición y microestructura del material
utilizado. Los menores valores de Rp se obtuvieron para las cobaltitas de La0.5Ba0.5CoO3-g
y Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-g con la configuración de electrodo con gradiente de composición,
con Rp = 0.036 y 0.039 Ω cm2 a 600 ºC, en aire, respectivamente. |
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