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S?ntese e caracteriza??o de eletr?litos comp?sitos ? base de c?ria e sais fundidos

Lima, Andrey Jos? Moraes de 31 March 2016 (has links)
Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-08-01T11:55:03Z No. of bitstreams: 1 AndreyJoseMoraesDeLima_DISSERT.pdf: 2671095 bytes, checksum: 5c9ecacd56db46c55bf4d3ca78559cc9 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-08-02T13:26:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AndreyJoseMoraesDeLima_DISSERT.pdf: 2671095 bytes, checksum: 5c9ecacd56db46c55bf4d3ca78559cc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-02T13:26:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndreyJoseMoraesDeLima_DISSERT.pdf: 2671095 bytes, checksum: 5c9ecacd56db46c55bf4d3ca78559cc9 (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Eletr?litos comp?sitos constitu?dos por uma matriz cer?mica de c?ria (CeO2) ou c?ria-gadol?nia (Ce0,9Gd0,1O2-?, CGO) e misturas eut?ticas de Na2CO3/Li2CO3 ou LiCl/KCl permitem reduzir a temperatura de funcionamento de c?lulas a combust?vel de 600 - 800 ?C para a faixa entre 400 e 600 ?C. Neste trabalho, eletr?litos comp?sitos ? base de c?ria e sais fundidos (misturas eut?ticas de carbonatos ou cloretos) foram obtidos pelo m?todo citrato. A rota qu?mica adotada possibilitou a s?ntese em simult?neo das duas fases dos comp?sitos, com um controle preciso de composi??o e microestrutura, promovendo uma substancial intera??o qu?mica entre fases. O estudo avaliou os efeitos da composi??o (teor de carbonato ou cloreto em matriz de c?ria ou CGO) e do processamento (temperatura de sinteriza??o) na microestrutura e propriedades de transporte dos comp?sitos. A caracteriza??o estrutural por difra??o de raios X revelou que os carbonatos e cloretos existem como fases amorfas. Apesar das baixas densidades relativas (entre 52 e 75%), decorrentes das reduzidas temperaturas de sinteriza??o (c?ria/carbonatos a 690 ?C e c?ria/cloretos entre 400 e 600 ?C), observou-se que a fus?o das fases amorfas atua como um selo que pode evitar o fluxo de gases atrav?s das amostras. A correla??o entre a composi??o e o comportamento el?trico, recorrendo ?s t?cnicas de espectroscopia de infravermelho, microscopia eletr?nica de varredura e espectroscopia de imped?ncia, permitiu ampliar o conhecimento existente sobre as novas caracter?sticas destes materiais relativamente aos eletr?litos convencionais. / Solid electrolyte is the part of the fuel cell has three essential functions: separate reagents, blocking electronic current and have high ionic conductivity of the elements that compose it. Composite electrolytes consisting of a ceria (CeO2) or ceria-gadolinia (Ce0,9Gd0,1O2, CGO) ceramic matrix and eutectic mixtures of Na2CO3/Li2CO3 or LiCl/KCl allow reducing the operating temperature of ceramic fuel cells from 600 - 800?C to 400 ? 600 ?C. In this paper, composite electrolytes based on ceria and molten salts (eutectic mixtures of carbonates and chlorides) were obtained by the citrate method. The adopted chemical route enabled the simultaneous synthesis of the two phases, with precise control of composition and microstructure, providing substantial chemical interaction between phases. The study evaluated the effects of composition (carbonate or chloride content in the ceria based matrix) and processing (sintering temperature) on microstructure and transport properties of the composites. The structural characterization by X-ray diffraction showed that the carbonates and chlorides exist as amorphous phases. Despite the low relative densities (between 52 and 75%), as a result of reduced sintering temperatures (ceria/carbonate at 690?C and ceria/chloride between 400 and 600?C), it was observed that the fusion of the amorphous phase acts as a seal that can prevent the flow of gases through the samples. The correlation between the composition and the electrical behavior, using the infrared spectroscopy techniques, scanning electron microscopy and impedance spectroscopy, has observed a homogeneous microstructural distribution between phases, indicating the formation of a ceramic skeleton based on ceria, surrounded by a mixture of amorphous salts, obtaining a conductivity of 0.079 S cm-1 and 0,058 cm-1 S for the ceria composite and carbonates at 600 ? C and 0.0016 S cm-1 and 0.0011 S cm-1 for composites ceria and chlorides at 450 ? C.
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S?ntese e caracteriza??o de NiO-CGO para anodo e eletr?litos s?lidos e base de C?ria para SOFC

Cella, Beatriz 04 January 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BeatrizC.pdf: 4078508 bytes, checksum: 01a5dec5db97a60acc69b635fdbd40bc (MD5) Previous issue date: 2009-01-04 / The direct use of natural gas makes the Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) potentially more competitive with the current energy conversions technologies. The Intermediate Temperature SOFC (IT-SOFC) offer several advantages over the High Temperature SOFC (HT-SOFC), which includes better thermal compatibility among components, fast start with lower energy consumption, manufacture and operation cost reduction. The CeO2 based materials are alternatives to the Yttria Stabilized Zirconia (YSZ) to application in SOFC, as they have higher ionic conductivity and less ohmic losses comparing to YSZ, and they can operate at lower temperatures (500-800?C). Ceria has been doped with a variety of cations, although, the Gd3+ has the ionic radius closest to the ideal one to form solid solution. These electrolytes based in ceria require special electrodes with a higher performance and chemical and termomechanical compatibility. In this work compounds of gadolinia-doped ceria, Ce1-xGdxO2-δ (x = 0,1; 0,2 and 0,3), used as electrolytes, were synthesized by polymeric precursors method, Pechini, as well as the composite material NiO - Ce0,9Gd0,1O1,95, used as anode, also attained by oxide mixture method, mixturing the powders of the both phases calcinated already. The materials were characterized by X ray diffraction, dilatometry and scanning electronic microscopy. The refinement of the diffraction data indicated that all the Ce1-xGdxO2-δ powders were crystallized in a unique cubic phase with fluorite structure, and the composite synthesized by Pechini method produced smaller crystallite size in comparison with the same material attained by oxide mixture method. All the produced powders had nanometric characteristics. The composite produced by Pechini method has microstructural characteristics that can increase the triple phase boundaries (TPB) in the anode, improving the cell efficiency, as well as reducing the mass transport mechanism effect that provokes anode degradation / A utiliza??o direta do g?s natural torna a c?lula a combust?vel de ?xido s?lido (SOFC) potencialmente mais competitiva com as atuais tecnologias para convers?o de energia. A SOFC de temperatura intermedi?ria (IT-SOFC) oferece muitas vantagens sobre a SOFC de alta temperatura (HT-SOFC), que incluem melhor compatibilidade t?rmica entre os componentes, partida r?pida com menos consumo energ?tico, redu??o de custos de obten??o e opera??o. Os materiais baseados em CeO2 s?o alternativas aos eletr?litos de zirc?nia estabilizada com ?tria (YSZ) para aplica??es em SOFC, pois t?m condutividade i?nica maior e menores perdas ?hmicas em compara??o a YSZ, e podem operar a temperaturas mais baixas (500-800?C). C?ria tem sido dopada com uma variedade de c?tions, entretanto, o Gd3+ possui o raio i?nico mais pr?ximo do ideal para forma??o da solu??o s?lida. Esses eletr?litos baseados em c?rio requerem eletrodos especiais com um alto desempenho e compatibilidade termomec?nica e qu?mica. Neste trabalho compostos c?ria dopada com gadol?nia, Ce1-xGdxO2-δ (x = 0,1; 0,2 e 0,3), utilizadas como eletr?litos, foram sintetizados a partir do m?todo dos precursores polim?ricos, Pechini, assim como o material comp?sito NiO - Ce0,9Gd0,1O1,95, usado para anodo, obtido tamb?m pelo m?todo de mistura dos ?xidos, p?s das duas fases j? calcinadas. Os materiais foram caracterizados atrav?s das t?cnicas de difra??o de raios X, dilatometria e microscopia eletr?nica de varredura. O refinamento dos dados obtidos pela difra??o de raios X indicou que todos os p?s de Ce1-xGdxO2-δ cristalizaram em uma ?nica fase c?bica com estrutura fluorita, e que o comp?sito obtido por Pechini produziu menores tamanhos de cristalitos das fases em compara??o com o p? sintetizado por mistura de ?xidos em uma mesma temperatura de calcina??o. Todos os p?s obtidos t?m caracter?sticas nanom?tricas. O comp?sito obtido por Pechini possui caracter?sticas microestruturais que podem aumentar a fronteira de fase tripla (TPB) dentro do anodo, melhorando a efici?ncia da c?lula, assim como reduzir o efeito do mecanismo de transporte de massa que provoca degrada??o do anodo
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Influ?ncia do m?todo de s?ntese e caracteriza??o de p?s comp?sitos de NiO- Ce1-xEuxO2-δ para anodos catal?ticos de c?lulas a combust?vel

Medeiros, Amanda Lucena de 06 February 2013 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AmandaLM_DISSERT.pdf: 3676559 bytes, checksum: 256cb3ce22bbf3b5f114a2ff3021de96 (MD5) Previous issue date: 2013-02-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Fuel cells are electrochemical devices that convert chemical energy into electricity. Due to the development of new materials, fuel cells are emerging as generating clean energy generator. Among the types of fuel cells, categorized according to the electrode type, the solid oxide fuel cells (SOFC) stand out due to be the only device entirely made of solid particles. Beyond that, their operation temperature is relatively high (between 500 and 1000 ?C), allowing them to operate with high efficiency. Another aspect that promotes the use of SOFC over other cells is their ability to operate with different fuels. The CeO2 based materials doped with rare earth (TR+3) may be used as alternatives to traditional NiO-YSZ anodes as they have higher ionic conductivity and smaller ohmic losses compared to YSZ, and can operate at lower temperatures (500-800?C). In the composition of the anode, the concentration of NiO, acting as a catalyst in YSZ provides high electrical conductivity and high electrochemical activity of reactions, providing internal reform in the cell. In this work compounds of NiO - Ce1-xEuxO2-δ (x = 0.1, 0.2 and 0.3) were synthesized from polymeric precursor, Pechini, method of combustion and also by microwave-assisted hydrothermal method. The materials were characterized by the techniques of TG, TPR, XRD and FEG-SEM. The refinement of data obtained by X-ray diffraction showed that all powders of NiO - Cex-1EuxO2-δ crystallized in a cubic phase with fluorite structure, and also the presence of Ni. Through the characterizations can be proved that all routes of preparation used were effective for producing ceramics with characteristics suitable for application as SOFC anodes, but the microwave-assisted hydrothermal method showed a significant reduction in the average grain size and improved control of the compositions of the phases / C?lulas a combust?vel s?o dispositivos eletroqu?micos que convertem a energia qu?mica em el?trica. Em virtude do desenvolvimento de novos materiais, as c?lulas a combust?vel v?m se destacando como promissores na gera??o de energia de forma limpa. Dentre os tipos de c?lulas a combust?vel, classificadas de acordo com o tipo de eletr?lito, destacam-se as de ?xido s?lido (SOFC), por serem as ?nicas inteiramente constitu?das por s?lidos. Al?m disso, pela sua temperatura de opera??o ser relativamente elevada (entre 500 e 1000 ?C), estas c?lulas operam com alta efici?ncia. Outro aspecto que favorece o emprego de SOFC ? a sua habilidade de operar com diferentes combust?veis, como fontes de hidrog?nio.Os materiais a base de CeO2 dopados com terras raras (TR+3) podem ser utilizados como alternativas aos tradicionais anodos de NiO-YSZ. Al?m de maior condutividade i?nica maior e menores perdas ?hmicas, elas podem operar a temperaturas mais baixas (500- 800?C). Na composi??o do anodo, a concentra??o de NiO, atuando como catalisador confere alta condutividade el?trica e alta atividade eletroqu?mica das rea??es, proporcionando a reforma interna do combust?vel na c?lula. Neste trabalho compostos de NiO - Ce1-xEuxO2-δ (x = 0,1; 0,2 e 0,3), foram sintetizados a partir do m?todo dos precursores polim?ricos, Pechini, do m?todo de combust?o e, tamb?m, pelo m?todo hidrotermal assistido por micro-ondas. Os materiais obtidos foram caracterizados atrav?s das t?cnicas de TG, DRX, TPR e MEV-FEG. O refinamento dos dados obtidos pela difra??o de raios X indicou que todos os p?s de NiO - Ce1- xEuxO2-δ cristalizaram-se em uma fase c?bica com estrutura fluorita, e tamb?m a presen?a de NiO. Todas as rotas de prepara??o utilizadas mostraram-se eficientes para a produ??o de p?s com caracter?sticas adequadas para aplica??o como anodos de SOFC, por?m o m?todo hidrotermal assistido por micro-ondas apresentou significativa redu??o do tamanho m?dio de gr?os e melhor controle das composi??es das fases
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Sinteriza??o de Ce1-XEuXO2-(X/2) para aplica??o como eletr?lito s?lido em c?lulas a combust?vel de temperaturas intermedi?rias

Souza, Ana Karolina Bezerra de 13 December 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaKBS_DISSERT.pdf: 2809247 bytes, checksum: 1069d6e1b2ca10f4084e4b1f2fd44c9b (MD5) Previous issue date: 2010-12-13 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Given the environmental concern over global warming that occurs mainly by emission of CO2 from the combustion of petroleum, coal and natural gas research focused on alternative and clean energy generation has been intensified. Among these, the highlight the solid oxide fuel cell intermediate temperature (IT-SOFC). For application as electrolyte of the devices doped based CeO2 with rare earth ions (TR+ 3) have been quite promising because they have good ionic conductivity and operate at relatively low temperatures (500-800 ? C). In this work, studied the Ce1-xEuxO2-δ (x = 0,1, 0,2 and 0,3), solid solutions synthesized by the polymeric precursor method to be used as solid electrolyte. It was also studied the processing steps of these powders (milling, compaction and two step sintering) in order to obtain dense sintered pellets with reduced grain size and homogeneous microstructure. For this, the powders were characterized by thermal analysis, X-ray diffraction, particle size distribution and scanning electrons microscopy, since the sintered samples were characterized by dilatometry, scanning electrons microscopy, density and grain size measurements. By x-ray diffraction, it was verified the formation of the solid solution for all compositions. Crystallites in the nanometric scale were found for both sintering routes but the two step sintering presented significant reduction in the average grain size / Diante da preocupa??o ambiental com o aquecimento global que ocorre principalmente pelas emiss?es de CO2 resultante da queima de combust?veis derivados do petr?leo, carv?o e g?s natural, as pesquisas voltadas para formas alternativas e n?o poluentes de gera??o de energia v?m se intensificando. Entre essas, destacam-se as c?lulas a combust?vel de ?xido s?lido de temperatura intermedi?ria (IT-SOFC). Para aplica??o como eletr?lito deste tipo de dispositivo, as cer?micas ? base de CeO2 dopadas com ?ons de terras raras (TR+3) t?m se mostrado bastante promissoras pelo fato de possu?rem boa condutividade i?nica e operarem em temperaturas relativamente baixas (500-800?C). Neste trabalho, foram estudadas cer?micas de c?ria dopada com eur?pio, sintetizadas pelo m?todo dos precursores polim?ricos para uso como eletr?lito s?lido. Foram estudadas tamb?m as etapas de processamento desses p?s (moagem, compacta??o e sinteriza??o convencional e por duas etapas), visando ? obten??o de produtos sinterizados de elevadas densidades e microestrutura homog?nea e reduzido tamanho de gr?o. Para isto, os p?s foram caracterizados por an?lise termogravim?trica, difra??o de raios X, granulometria, e MEV, j? as amostras sinterizadas foram caracterizadas por dilatometria, MEV, medidas de densidades e medidas de tamanho de gr?o. Os resultados de difra??o de raios X indicaram a forma??o de solu??es s?lidas com estrutura c?bica do tipo fluorita apresentando cristalitos nanom?tricos para todas as composi??es em estudo. Ambas as rotas de sinteriza??o mostraram-se eficientes para a produ??o de cer?micas com densidades adequadas para aplica??o como eletr?litos s?lidos em c?lula a combust?vel, mas a sinteriza??o em duas etapas apresentou significativa redu??o do tamanho m?dio de gr?os
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Estudo da sinteriza??o de eletr?lito s?lido de c?ria dopada com gadol?nia

Ferreira, Gislaine Bezerra Pinto 19 December 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GislaineBPF_TESE.pdf: 3300091 bytes, checksum: 8adeb890624a95fdc27ae7d6a3f52ad8 (MD5) Previous issue date: 2012-12-19 / Fuel cells are electrochemical devices that convert chemical energy in electrical energy by a reaction directly. The solid oxide fuel cell (SOFC) works in temperature between 900?C up to 1000?C, Nowadays the most material for ceramic electrolytes is yttria stabilized zirconium. However, the high operation temperature can produce problems as instability and incompatibility of materials, thermal degradation and high cost of the surround materials. These problems can be reduced with the development of intermediate temperature solid oxide fuel cell (IT-SOFC) that works at temperature range of 600?C to 800?C. Ceria doped gadolinium is one of the most promising materials for electrolytes IT-SOFC due high ionic conductivity and good compatibility with electrodes. The inhibition of grain growth has been investigated during the sintering to improve properties of electrolytes. Two-step sintering (TSS) is an interesting technical to inhibit this grain growth and consist at submit the sample at two stages of temperature. The first one stage aims to achieve the critical density in the initiating the sintering process, then the sample is submitted at the second stage where the temperature sufficient to continue the sintering without accelerate grain growth until to reach total densification. The goal of this work is to produce electrolytes of ceria doped gadolinium by two-step sintering. In this context were produced samples from micrometric and nanometric powders by two routes of two-step sintering. The samples were obtained with elevate relative density, higher than 90% using low energy that some works at the same area. The average grain size are at the range 0,37 μm up to 0,51 μm. The overall ionic conductivity is 1,8x10-2 S.cm and the activation energy is 0,76 eV. Results shown that is possible to obtain ceria-doped gadolinium samples by two-step sintering technique using modified routes with characteristics and properties necessary to apply as electrolytes of solid oxide fuel cell / As c?lulas a combust?vel s?o dispositivos eletroqu?micos que convertem energia qu?mica em energia el?trica por uma rea??o direta. As c?lulas a combust?veis de ?xido s?lidos (Solid Oxide Fuel Cell - SOFC) operam em temperaturas entre 900 e 1000?C, com eletr?litos de cer?mica. Atualmente o material mais utilizado ? a zirc?nia estabilizada com ?tria, no entanto a alta temperatura de opera??o pode causar problemas de instabilidade e incompatibilidade de materiais, degrada??o t?rmica e alto custo dos materiais perif?ricos. Com a inten??o de minimizar esses problemas, s?o realizadas pesquisas para desenvolver c?lulas a combust?vel de ?xido s?lido de temperatura intermedi?ria (IT-SOFC) que operam na faixa de temperatura de 600 a 800?C, utilizando c?ria dopada com gadol?nia como um dos mais promissores materiais para eletr?litos de IT-SOFC devido ? alta condutividade i?nica e uma boa compatibilidade com os eletrodos. Formas de inibir o crescimento do gr?o durante a sinteriza??o para melhorar as propriedades dos eletr?litos s?o investigadas. Para tal, ? utilizada a t?cnica de sinteriza??o em dois passo (two-step sintering - TSS), que consiste em submeter a amostra a dois est?gios de temperatura. O primeiro est?gio visa atingir a densidade cr?tica para dar in?cio ao processo de sinteriza??o. Em seguida a amostra ? submetida a um segundo est?gio de temperatura capaz de dar continuidade ? sinteriza??o sem que haja acelerado crescimento de gr?o, at? sua total densifica??o. O principal objetivo deste trabalho foi produzir eletr?litos de c?ria dopada com gadol?nia pelo processo de sinteriza??o em dois passos. Neste contexto foram produzidas amostras a partir de p?s microm?tricos e nanom?tricos atrav?s de duas rotas de sinteriza??o em dois passos. Foram obtidas amostras com elevada densidade relativa, superior a 90%. Os tamanhos m?dios de gr?os obtidos est?o na faixa de 0,37 μm a 0,51 μm. Foram obtidas amostras com condutividade i?nica total de 1,8x10-2 S.cm e energia de ativa??o de 0,76 eV. A partir dos resultados obtidos neste trabalho, foi poss?vel obter amostras de c?ria dopada com gadol?nia atrav?s da t?cnica de sinteriza??o em dois passos, utilizando rotas modificadas com caracter?sticas e propriedades necess?rias para serem aplicadas como eletr?litos de c?lulas a combust?vel de ?xido s?lido
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Efeito da G?lia como aditivo de sinteriza??o em eletr?litos cer?micos ? base de c?ria sintetizados pelo m?todo de complexa??o de c?tions

Ohl, Wilson Jos? 21 October 2013 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WilsonJO_TESE.pdf: 5377189 bytes, checksum: 886cb0d3eb97075a3db2f3b7c1a15af0 (MD5) Previous issue date: 2013-10-21 / Fuel cells are considered one of the most promising ways of converting electrical energy due to its high yield and by using hydrogen (as fuel) which is considered one of the most important source of clean energy for the future. Rare earths doped ceria has been widely investigated as an alternative material for the electrolyte of solid oxide fuel cells (SOFCs) due to its high ionic conductivity at low operating temperatures compared with the traditional electrolytes based on stabilized zirconia. This work investigates the effect of gallium oxide (Gallia) as a sintering aid in Eu doped ceria ceramic electrolytes since this effect has already been investigated for Gd, Sm and Y doped ceria electrolytes. The desired goal with the use of a sintering aid is to reduce the sintering temperature aiming to produce dense ceramics. In this study we investigated the effects on densification, microstructure and ionic conduction caused by different molar fraction of the dopants europium (10, 15 and 20%) and gallium oxide (0.3, 0.6 and 0.9%) in samples sintered at 1300, 1350 and 1450 0 C. Samaria (10 and 20%) doped ceria samples sintered between 1350 and 1450 ?C were used as reference. Samples were synthesized using the cation complexation method. The ceramics powders were characterized by XRF, XRD and SEM, while the sintered samples were investigated by its relative density, SEM and impedance spectroscopy. It was showed that gallia contents up to 0.6% act as excellent sintering aids in Eu doped ceria. Above this aid content, gallia addition does not promote significant increase in density of the ceramics. In Ga free samples the larger densification were accomplished with Eu 15% molar, effect expressed in the microstructure with higher grain growth although reduced and surrounded by many open pores. Relative densities greater than 95 % were obtained by sintering between 1300 and 1350 ?C against the usual range 1500 - 1600 0 C. Samples containing 10% of Sm and 0.9% of Ga reached 96% of theoretical density by sintering at 1350 0 C for 3h, a gain compared to 97% achieved with 20% of Sm and 1% of Ga co-doped cerias sintered at 1450 0 C for 24 h as described in the literature. It is found that the addition of gallia in the Eu doped ceria has a positive effect on the grain conductivity and a negative one in the grain boundary conductivity resulting in a small decrease in the total conductivity which will not compromise its application as sintering aids in ceria based electrolytes. Typical total conductivity values at 600 and 700 ?C, around 10 and 30 mS.cm -1 respectively were reached in this study. Samples with 15% of Eu and 0.9 % of Ga sintered at 1300 and 1350 ?C showed relative densities greater than 96% and total conductivity (measured at 700 ?C) between 20 and 33 mS.cm -1 . The simultaneous sintering of the electrolyte with the anode is one of the goals of research in materials for SOFCs. The results obtained in this study suggest that dense Eu and Ga co-doped ceria electrolytes with good ionic conductivity can be sintered simultaneously with the anode at temperatures below 1350 ?C, the usual temperature for firing porous anode materials / As c?lulas a combust?vel s?o tidas como uma das mais promissoras formas de convers?o de energia el?trica devido ao seu alto rendimento e por utilizar o hidrog?nio como combust?vel, considerado por muitos a principal fonte limpa de energia para o futuro. C?ria dopada com terras raras tem sido amplamente investiga como material alternativo para eletr?lito de c?lulas a combust?vel de ?xido s?lido (SOFC) devido sua alta condutividade i?nica em baixas temperaturas de opera??o quando comparado com os tradicionais eletr?litos ? base de zirc?nia estabilizada. Neste seguimento de pesquisa, este trabalho investiga o efeito do ?xido de g?lio (G?lia) como aditivo de sinteriza??o em eletr?litos cer?micos a base de c?ria dopada com eur?pio, uma vez que este efeito j? foi investigado por outros em eletr?litos ? base de c?ria dopada com Gd, Sm e Y. A meta almejada com a utiliza??o do aditivo de sinteriza??o ? reduzir a temperatura de sinteriza??o para a produ??o de cer?micas densas. Neste trabalho investigou-se o efeito na densifica??o, na microestrutura e na condu??o i?nica causado por diferentes fra??es molares do dopante eur?pio (10, 15 e 20%) e do aditivo de sinteriza??o ?xido de g?lio (0,3; 0,6 e 0,9%), em amostras sinterizadas a 1300, 1350 e 1450 0 C. A c?ria co-dopada com 10 e 20% de Sm e com os mesmos teores do aditivo de sinteriza??o g?lia, sinterizadas a 1350, 1450 e 1500 0 C, tamb?m foi investigada, por sua vez, como par?metro de refer?ncia experimental, haja visto que, nesta pesquisa, adotou-se s?nteses pelo m?todo de complexa??o de c?tions enquanto que os trabalhos encontrados na literatura utilizaram o m?todo convencional. Os p?s cer?micos sintetizados foram caracterizados por FRX, DRX e MEV e as amostras cer?micas sinterizadas por sua densidade relativa, MEV e espectroscopia de imped?ncia. Verifica-se que a G?lia com teores at? 0,6% atua como um excelente aditivo de sinteriza??o na c?ria dopada com Eu. Acima deste teor e at? 0,9% a adi??o da g?lia n?o promove significativos aumentos na densidade da cer?mica. Nas amostras livres do Ga, as maiores densifica??es foram alcan?adas com 15% de Eu, efeito manifestado na micro-estrutura com os maiores crescimentos de gr?os, embora ainda reduzidos e circundados por muitos poros abertos. Densidades relativas superiores a 95% da densidade te?rica podem ser obtidas com sinteriza??es entre 1300 e 1350 0 C, contra as usuais 1500 a 1600 0 C. Com a c?ria co-dopada com 10% de Sm e 0,9% de Ga alcan?ou-se neste trabalho 96% da densidade te?rica com sinteriza??o a 1350 0 C por 3h, um ganho em rela??o aos 97% alcan?ados com a c?ria co-dopada com 20% de Sm e 1% de Ga sinterizada a 1450 0 C por 24h conforme encontrado na literatura. Verifica-se que a adi??o da G?lia em eletr?litos ? base de c?ria dopada com Eu apresenta efeito positivo na condutividade do gr?o e negativo na do contorno de gr?o resultando em uma pequena redu??o na condutividade total, a qual n?o compromete sua promissora aplica??o como aditivo de sinteriza??o. Valores t?picos da condutividade total a 600 e 700 0 C, em torno de 10 e 30 mS.cm -1 respectivamente, foram alcan?ados neste trabalho. As amostras de eletr?litos ? base de c?ria co-dopada com 15% de Eu e 0,9% de Ga, sinterizados a 1300 e 1350 0 C, alcan?aram densidades relativas superiores a 96% e condutividade a 700 0 C entre 20 e 33 mS.cm -1 . A sinteriza??o simult?nea do eletr?lito com o anodo ? uma das metas da pesquisa em materiais para SOFCs. Os resultados alcan?ados neste trabalho sugerem que eletr?litos densos ? base de c?ria co-dopada com Eu e Ga podem ser sinterizados simultaneamente com o anodo ? temperatura de sinteriza??o entre 1300 e 1350 0 C, a faixa de temperatura usual de sinteriza??o do anodo poroso

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