Abstract
As células a combustível (CaC) destacam-se como geradoras de energia distribuída, nas quais são dispositivos eletroquímicos de baixo impacto ambiental, que são basicamente alimentadas pelo combustível hidrogênio e pelo oxidante oxigênio, tendo como principais produtos, a eletricidade e a água. Estes dispositivos vêm sendo considerados como uma opção real para a geração de energia elétrica distribuída de maioria dos países, devido à possibilidade de construção modular, baixo nível de ruídos, produção simultânea de energia elétrica e térmica, baixa restrição quanto à localização e elevada eficiência de conversão, dependendo do tipo de CaC. As aplicações da CaC em demonstrações significativas têm atestado a viabilidade em unidades estacionárias, móveis e portáteis. Neste contexto, o manganito de lantânio dopado com estrôncio (La1-xSr xMnO3), é um material cerâmico de grande importância, devido principalmente ao seu uso como catodo em células a combustível de óxido sólido (Solid Oxide Fuel Cells - SOFCs). Nos últimos anos, o grande interesse dos pesquisadores em relação a este material se deve principalmente às suas características tais como: boa estabilidade química e térmica, alta atividade catalítica na redução do oxigênio, coeficiente de expansão térmica razoavelmente similar ao eletrólito sólido (zircônia estabilizada com ítria) e alta condutividade elétrica. No presente trabalho apresenta-se uma contribuição ao estudo das composições químicas e estruturais de La1-xSr xMnO3 com concentrações de estrôncio (15 e 50 % em mol) pela técnica dos citratos. As resinas foram caracterizadas por análise termogravimétrica (ATG) e análise térmica diferencial (ATD); e os pós sintetizados foram caracterizados por absorção gasosa (LECO), espectrometria de fluorescência de raios X (FRX), granulometria por espalhamento de feixe de laser (CILAS), adsorção gasosa (BET), picnometria por gás hélio, difratometria de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As características dos pós de La1-X SrX MnO3 foram avaliadas visando a utilização na preparação de suspensões catódicas de filmes finos das SOFCs.
Highlights
Activity in the oxygen reduction reaction, thermal expansion coefficient similar to the electrolyte and high electrical conductivity
In this work is presented a contribution to the study of the chemical compositions and structural of La1-XSrXMnO3 with strontium concentrations (15 and 50 mol %) by the citrate technique
The resins have been characterized by Thermal Gravimetric Analysis (TGA) and Thermal Differential Analysis (TDA); and the powders have been characterized by Gas Absorption (LECO), X-Ray Fluorescence Spectroscopy (XRF), Granulometry by Laser Scattering (CILAS), Gas Adsorption (BET), Picnometry by Gas Helium, X-Ray Diffractometry (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM)
Summary
Os problemas ambientais como a falta de energia e a poluição do ar vêm aumentando mundialmente. O estudo e o desenvolvimento do material catódico cerâmico da SOFC, La1-xSrxMnO3, de estrutura pseudo peroviskita ou peroviskita distorcida tem mostrado que este composto é bastante viável para ser utilizado como material catódico, pois exibe boa estabilidade química e térmica, alta atividade catalítica na redução do oxigênio, coeficiente de expansão térmica razoavelmente similar ao eletrólito sólido e alta condutividade elétrica, obtida com o aumento de formação de cátions Mn4+ e pela substituição de cátions La3+ por cátions Sr2+ [13, 20]. Enfatiza que este óxido reage facilmente com o eletrólito YSZ formando zirconato de lantânio (La2Zr2O7) comprometendo no desempenho das SOFCs. No presente trabalho é dada a ênfase na síntese do material catódico de La1-xSrxMnO3 para valores de x = 0,15 e 0,50 (15 e 50% em mol de Sr) utilizando a técnica dos citratos. Os experimentos estão direcionados para obtenção de compostos para x iguais a 15 e 50% em mol de Sr
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