Reação de redução de oxigênio sobre perovskitas La1-xSrxFeyCo1-yO3-δ, para células a combustível de óxido sólido (SOFC) - Melo, Emanuel Benedito de [UNESP] (2010)
O objetivo deste trabalho foi preparar, pelo método dos precursores poliméricos, condutores mistos (eletrônicos e iônicos) do tipo perovskita, 'La IND. 1-x''Sr IND. x''Fe IND. y''Co IND. 1-y''O IND. 3-δ', para serem utilizados como catodos em SOFC. Estes materiais foram desenvolvidos para diminuir a polarização do eletrodo de redução de oxigênio em temperaturas mais baixas e possibilitar a operação das SOFCs em temperaturas moderadas. Inicialmente, estabeleceram-se as composições de Sr e Fe (x e y) utilizando o planejamento fatorial de forma que pudesse estudar a influência combinatória das concentrações de La/Sr e Fe/Co na estrutura da perovskita e no desempenho eletródico para RPO. Os materiais foram sintetizados na forma de pó pelo método dos precursores poliméricos, seguido de tratamento térmico a '400 GRAUS'C, '700 GRAUS'C e '1050 GRAUS'C. Tais temperaturas foram estabelecidas baseadas nos resultados de análises térmicas (TG/DTA) do gel precursor. A caracterização física dos materiais obtidos foi feita mediante difratometria de raios X (DRX) com refinamento estrutural (Método de Rietveld), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise composicional por energia dispersiva de raios X (EDX). Posteriormente, os cátodos foram preparados sobre o eletrólifo de zircônia estabilizada por ítria (YSZ) a partir do pó a '400 GRAUS'C e o desempenho eletroquímico para a reação de redução de oxigênio (RRO) foi avaliado mediante levantamento das curvas de polarização e espectroscopia de impedância. Os resultados das análises térmicas mostraram que a eliminação total da matéria orgânica dos precursores ocorre somente acima de '920 GRAUS'C. Os resultados da difratometria mostraram que a quantidade da fase perovskita depende do conteúdo de cobalto, sendo que a quantidade das fases secundárias...