Abstract
Neste trabalho as propriedades elétricas de LaAlO3 dopado com estrôncio (Sr) e co-dopado com praseodímio (Pr) e manganês (Mn) foram investigadas. Pós de LaAlO3 dopados foram preparados via mistura de óxidos seguida de calcinações. Amostras, conformadas por prensagem isostática, foram sinterizadas a 1600 °C com tempo de patamar de 6 h. Amostras sinterizadas foram caracterizadas por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância. Medidas de condutividade elétrica mostraram que LaAlO3 dopado com Sr é um semicondutor do tipo p em altas pressões parciais de oxigênio, mas se torna um condutor iônio puro em baixas pressões parciais de oxigênio. Uma diferença significativa na condutividade elétrica foi observada na co-dopagem com Pr e Mn nos sítios A e B, respectivamente, em Sr-LaAlO3. A co-dopagem com Pr promoveu aumento da condutividade do grão em condição oxidante e a energia de ativação se manteve constante. A co-dopagem com Mn gerou amostras com elevada condutividade eletrônica.
Highlights
Materiais utilizados em Pilhas a Combustível de Óxido Sólido (PaCOS) vêm sendo investigados intensamente nos últimos anos tendo como motivação as características intrínsecas deste tipo de dispositivo dentre as quais destacam-se a elevada eficiência de conversão de energia e baixa geração de agentes poluentes
A aplicação prática deste dispositivo ainda é limitada por razões econômicas devido ao elevado custos dos materiais utilizados na fabricação de seus componentes, isto é, anodo, catodo eletrólito e interconectores
[26] NOMURA, K., TANASE, S., “Electrical conduction behavior in (La0.9Sr0.1)MIIIO3-δ (MIII=Al, Ga, Sc, In, and Lu) perovskites”, Solid State Ionics, v. 98, pp. 229-236, 1997. 11
Summary
Materiais utilizados em Pilhas a Combustível de Óxido Sólido (PaCOS) vêm sendo investigados intensamente nos últimos anos tendo como motivação as características intrínsecas deste tipo de dispositivo dentre as quais destacam-se a elevada eficiência de conversão de energia e baixa geração de agentes poluentes. A aplicação prática deste dispositivo ainda é limitada por razões econômicas devido ao elevado custos dos materiais utilizados na fabricação de seus componentes, isto é, anodo, catodo eletrólito e interconectores. Assim como para o anodo, os principais requisitos para o catodo são a estabilidade química em ambiente oxidante, não reagir com o material do eletrólito, elevada condutividade eletrônica e estrutura porosa que deve ser mantida quando o componente é mantido na temperatura de operação da pilha. Esta alta temperatura de operação da pilha restringe a utilização de materiais para seus componentes tornando o custo de fabricação da pilha excessivamente elevado. Dessa forma, as pesquisas no mundo são intensas na busca de eletrólitos que apresentam condutividade iônica elevada em temperaturas inferiores a 1000 oC com o objetivo de reduzir a temperatura de operação de PaCOS
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