Influência dos métodos de síntese na microestrutura e nas características elétricas do cátodo compósito de SrCoO3-δ– Ce0,9Gd0,1O2-δ para células a combustível de óxido sólido

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Almeida, Thaís de Oliveira
• Orientador(a): Aquino, Flávia de Medeiros
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis
• Departamento: Engenharia de Energias Renováveis
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Células a combustível de óxido sólido; Cátodo; Métodos de síntese; Espectroscopia de impedância; Solid oxide fuel cell; Cathode; Synthesis methods; Impedance spectroscopy
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19119

O consumo de combustíveis fósseis e suas emissões tem causado grande desequilíbrio no ambiente, fazendo com que se busque formas alternativas e renováveis de energia. Assim, as células a combustível, sendo dispositivos eletroquímicos que transformam a energia química de determinados combustíveis em energia elétrica, por meio de reações de oxirredução, vêm sendo disseminadas como fonte alternativa e renovável. As células a combustível de óxido sólido (SOFC), com a possibilidade de serem alimentadas com etanol, apresentam-se com relevância para o Brasil, mesmo que sua utilização seja limitada graças a suas altas temperaturas de operação. Assim, pesquisa deve ser feita para tornar esse tipo de célula a combustível utilizável em larga escala. Neste trabalho, foi desenvolvido um material catódico para SOFC, a cobaltita de estrôncio (SrCoO3-δ), sintetizado pelos métodos da co-precipitação, da combustão por ureia, Pechini e da gelatina. O pós sintetizados foram calcinados a 1.000 °C por 4 horas e caracterizados por Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os pós sintetizados foram misturados com óxido de cério dopado com gadolínio (Ce0,9Gd0,1O2-δ – CGO) mecanicamente para a formação dos compósitos. Os filmes foram depositados sobre substratos de CGO por serigrafia (screen-printing) e, posteriormente, passaram por tratamento térmico de 1.100 °C por 6 horas. Por fim, os filmes catódicos foram caracterizados por Espectroscopia de Impedância. Com os métodos de síntese escolhidos, verificou-se a influência dos mesmos tanto na microestrutura quanto nas características elétricas. O método de síntese que produziu material com estrutura perovskita monofásica e o menor valor de resistência de área (RES), de 0,0543 Ω·cm2, a 800 °C em ar, foi o método de Pechini.