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Previous issue date: 2014-01-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The solid oxide fuel cells (SOFCs) have been considered as one of the most promising power sources to the future, and because that have awakened the interest from the governments and large companies. The large scale utilization of these devices only depends on costs reduction and better systems performance. The anode is one of the most requested components of a SOFC, because maintains
direct contact with the fuel. The anode material must presents thermal stability, compatibility with the electrolyte, good catalytic activity and electronic conductivity. A
lot of materials have just tested for use as SOFCs anodes, including metals like platinum and nickel. However, many problems were found, mainly because platinum wasn´t able to maintain its integrity in the cell operation conditions, suffering peeling during the process; and nickel particles suffered sintering in the high operation temperatures of the cell, blocking the fuel arrival to reaction sites, causing the loss of
system performance. One of the alternatives to these metals are the lanthanumcontaining materials with perovskite structure. To this study it has been proposed the utilization of a lanthanum-based perovskite containing chromium, which provides good stability, and nickel, which provides good catalytic activity. Thus, the aim of the present study is to obtain the perovskite structure LaCr0,5Ni0,5O3, and characterize it to verify if its properties place it like a possible material to utilization as SOFC anode. It was investigated the obtaining of this composition by Pechini method, and the
samples were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, thermo gravimetric analysis, differential thermal analysis, He picnometry, specific surface area by BET method, scanning electronic microscopy, energy dispersive X-ray
spectrometry, impedance spectroscopy and mercury porosimetry. The synthesized material showed high electrical conductivity at room temperature, and showed potential for use as anode in SOFCs. / As células a combustível de óxido sólido (CaCOS, ou SOFCs, do inglês Solid Oxide Fuel Cells) tem sido consideradas como uma das mais promissoras fontes de energia do futuro, e por isso tem despertado o interesse dos governos e de grandes
empresas. A utilização em larga escala desses dispositivos depende unicamente da redução de custos e do aumento do desempenho dos sistemas. O ânodo é um dos
componentes mais solicitados de uma CaCOS, pois mantém contato direto com o combustível. O material do ânodo deve então apresentar estabilidade térmica, uma compatibilidade com o eletrólito, boa atividade catalítica e condutividade eletrônica. Muitos materiais já foram testados para utilização como ânodo em CaCOS, incluindo metais como platina e níquel. Porém foram encontrados muitos problemas,
principalmente porque a platina não mantinha sua integridade nas condições de operação da célula, sofrendo descamação durante o processo; e o níquel sofria sinterização de suas partículas nas altas temperaturas de operação da célula,
impedindo a chegada do combustível nos sítios de reação, causando a perda de desempenho do sistema. Uma das alternativas a estes metais é a utilização de materiais com estrutura perovisquita contendo lantânio Para este trabalho está sendo proposta a utilização de uma perovisquita baseada em lantânio contendo cromo, o qual fornece boa estabilidade, e níquel, o qual fornece boas propriedades catalíticas. Desta forma o objetivo do presente trabalho é estudar a obtenção da
estrutura perovisquita LaCr0,5Ni0,5O3, e caracterizá-la para verificar se as suas propriedades a colocam como um possível material para utilização como ânodo em CaCOS. Foi investigada a obtenção desta composição através do método Pechini, e as amostras foram caracterizadas por difração de raios x, espectroscopia no infravermelho, análise termogravimétrica, análise térmica diferencial, picnometria a
He, área superficial específica pelo método BET, microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de energia dispersiva de raios x, espectroscopia de impedância e porosimetria de mercúrio. O material sintetizado apresentou alta condutividade elétrica à temperatura ambiente, e mostrou potencial para utilização como ânodo em CaCOS.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.uepg.br:prefix/1441 |
| Date | 30 January 2014 |
| Creators | Wendler, Leonardo Pacheco |
| Contributors | Chinelatto, Adilson Luiz, Zara, Alfredo José, Lopes, Mauro Chierici, Pianaro, Sidnei Antonio |
| Publisher | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de Materiais, UEPG, BR, Desenvolvimento e Caracterização de Materiais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG, instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa, instacron:UEPG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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