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Previous issue date: 2018-07-27 / As células a combustível são vistas como uma promissora tecnologia de geração de energia para o futuro. Estes dispositivos possuem várias vantagens como a opções de combustíveis a serem utilizados e uma simplicidade no sistema de operação. Existem muitos tipos de células a combustível e dentre elas a que estão despertando mais interesse são as células a combustível de óxido sólido (CaCOS) por apresentarem maior eficiência de conversão, podendo chegar a 65%. Entre os dispositivos da célula a combustível, o ânodo é o que mantém contato com o combustível, assim, precisa apresentar características como estabilidade térmica, boa compatibilidade com o eletrólito, condutividade eletrônica e boa atividade catalítica. Pesquisas estão sendo desenvolvidas para os componentes da célula a combustível, a fim de tornar essa tecnologia comercialmente viável. Para o ânodo, as pesquisas desenvolvidas são com materiais a base de níquel, cobre, lantânio, platina e cobalto. As pesquisas também mostram que materiais com estrutura de perovisquita apresentam grande potencial quando utilizados como ânodo. Para o presente trabalho foi proposto o estudo da obtenção de perovisquitas do sistema LaNi(1-x)CrxO3-d, e a verificação da possibilidade de utilização como ânodo para célula a combustível. Para isto foram estudadas 3 composições LNC37 (x=7), LNC55 (x=5) e LNC73 (x=3). A obtenção das composições foi realizada pelo método Pechini, as amostras foram caracterizadas por difratometria de raios X, espectroscopia no infravermelho, análise térmica diferencial, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva de raios x, espectroscopia de impedância. A composição LNC73 apresentou estrutura romboédrica do grupo espacial R-3c, entretanto nos valores de temperatura de sinterização estudados esta composição mostrou a presença de uma segunda fase formada por La2NiO4, não demonstrando uma estabilidade estrutural adequada para uso em eletrodos de células a combustível. Dentre as composições estudadas as composições LNC37 e LNC55 apresentaram apenas uma fase com estrutura ortorrômbica do grupos espacial Pnma, e reuniram propriedades que indicam a possibilidade de serem utilizadas como anodo de células a combustível de óxido sólido. / Fuel cells are seen as a promising energy-generating technology for the future. These devices have several advantages such as the variety of fuels to be used and a simplicity in the operating system. There are many types of fuel cells and the most interesting ones are the solid oxide fuel cells (CaCOS), because they have a higher conversion efficiency, reaching 65%. Among the devices of the fuel cell, the anode is the one that maintains contact with the fuel, thus, it must present characteristics such as thermal stability, good compatibility with the electrolyte, electronic conductivity and good catalytic activity. Research is being developed for fuel cell components in order to make this technology commercially viable. For the anode, the researches developed are with materials based on nickel, copper, lanthanum, platinum and cobalt. The researches also show that materials with perovisquita structure present great potential when used as anode. For the present work the study of the perovisquitas of the LaNi (1-x) CrxO3-d system was proposed, and the possibility of use as an anode for fuel cells was proposed. For this, 3 compositions LNC37 (x = 7), LNC55 (x = 5) and LNC73 (x = 3) were studied. The compositions were obtained by the Pechini method, the samples were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, differential thermal analysis, scanning electron microscopy, x-ray dispersive energy spectroscopy, and impedance spectroscopy. The composition LNC73 presented a rhombohedral structure of the R-3c space group, however in the studied sintering temperature values this composition showed the presence of a second phase formed by La2NiO4, not demonstrating a structural stability suitable for use in fuel cell electrodes. Among the studied compositions the compositions LNC37 and LNC55 presented only one phase with orthorhombic structure of the space group Pnma, and they gathered properties that indicate the possibility of being used as anode of solid oxide fuel cells.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.uepg.br:prefix/2658 |
| Date | 27 July 2018 |
| Creators | Borcezi, Janaina Semanech |
| Contributors | Chinelatto, Adilson Luiz, Zara, Alfredo José, Castro, Eryza Guimarães |
| Publisher | Universidade Estadual de Ponta Grossa, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de Materiais, UEPG, Brasil, Departamento de Engenharia de Materiais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG, instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa, instacron:UEPG |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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