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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Elaboração e caracterização de La1-xSrxCoyFe1-yO3-d para catodo de pilhas a combustível de óxido sólido
Authors: Jacqueline Amanda Figueiredo dos Santos
First Advisor: Rosana Zacarias Domingues
First Co-advisor: Tulio Matencio
First Referee: Vanessa de Freitas Cunha Lins
Second Referee: Adelina Pinheiro dos Santos
Abstract: Devido à condutividade mista (eletrônica e iônica) da cobaltita de lantânio dopada com estrôncio (LSCF), sua alta condutividade elétrica e sua atividade catalítica para a reação de redução do oxigênio, esse material apresenta-se propício para a aplicação como catodo de pilhas a combustível de óxido sólido com operação em temperaturas intermediárias (PaCOS-TI). Considerando-se esse fato, o trabalho realizado visou à obtenção e estudo de filmes de LSCF por serigrafia para aplicação em catodos de pilhas a combustível de óxido sólido. Os pós de LSCF foram sintetizados por três diferentes rotas: Pechini, citrato e co-precipitação e com duas composições distintas: La0,6Sr0,4Co0,2Fe0,8O3-d e La0,6Sr0,4Co0,8Fe0,2O3-d. As diferentes amostras de pós obtidas foram caracterizadas por análise térmica, difração de raios-X, adsorção gasosa (BET), espalhamento de luz dinâmico, espectrometria de plasma, espectroscopia Mössbauer e dilatometria. A partir dos pós, foram obtidas suspensões as quais foram analisadas por análise térmica e reologia. A deposição das suspensões por serigrafia resultou em filmes os quais foram analisados por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Posteriormente, as condutividades e potências das células foram avaliadas através de medidas eletroquímicas e por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Os resultados obtidos indicaram que todas as rotas utilizadas propiciaram a obtenção do LSCF em sua fase cristalina. Observou-se que a rota citrato deu origem à morfologia mais adequada dos pós e dos filmes bem como à maior condutividade. A composição La0,6Sr0,4Co0,8Fe0,2O3-d apresentou-se como a de maior condutividade elétrica. A célula produzida com catodo de LSCF suportada mecanicamente por anodo de óxido de níquel e zircônia dopada com ítria apresentou a maior potência obtida até o momento pelo Laboratório de Materiais e Pilhas a Combustível de Óxido Sólido (LaMPaC) 
Abstract: Due to the mixed conductivity (ionic and electronic) of Lanthanum Strontium Cobalt Iron Oxide (LSCF), its high electrical conductivity and its catalytic activity for oxygen reduction reaction, this material is presented suitable for application as cathode of Solid Oxide Fuel Cells with operation at intermediate temperatures (IT-SOFC). Considering this fact, the realized work aimed obtaining and study LSCF films byserigraphy for use as cathodes of Solid Oxide Fuel Cells. LSCF powders were synthesized by three different routes: Pechini, citrate and coprecipitation with two different compositions: La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-d and La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-d. The different powder samples were characterized by thermal analysis, X-ray diffraction, nitrogen adsorption (BET), dynamic light scattering, plasmaspectrometry, Mössbauer spectroscopy and dilatometry. From the powders, suspensions were obtained which were analyzed by thermal analysis and rheology. The deposition of the suspensions by screen printing resulted in films analyzed by optical microscopy and scanning electron microscopy. Later, the conductivities and power densities of the cells were evaluated by electrochemical measurements and byelectrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results indicated that all routes used enabled the attainment of LSCF in its crystalline phase. It was observed that the citrate route gave rise to the most appropriate morphology of the powders and films as well as the highest conductivity. The La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-d composition presented the greatest electrical conductivity. The cell produced with LSCF cathode and supported mechanically by anode of nickel oxide and yttria stabilized zirconia showed the highest potency obtained until now by the Laboratório de Materiais e Pilhas a Combustível de Óxido Sólido (LaMPaC)
Subject: Eletroquímica
Físico-química
Células a combustível
Pilhas e baterias
Química
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-8GBU6Q
Issue Date: 25-Feb-2011
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