PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES CERÂMICOS PARA CÁTODOS DE CÉLULAS A COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO
Cátodos, perovsquita, microestrutura, espectrocopia de impedância
Pesquisas voltadas para formas alternativas e não poluentes de geração de energia vêm se intensificando. Entre essas, destacam-se as células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (IT-SOFC). Para aplicação como catodo deste tipo de dispositivo, as cerâmicas [UTF-8?]Ba0,5Sr0,5C0,8Fe0,2O3-δ dopadas com íons de terras raras (Nd, Sm) têm se mostrado bastante promissoras pelo fato de possuírem boa condutividade iônica e operarem em temperaturas relativamente baixas (500-800ºC). Neste trabalho, [UTF-8?]Ba0,5Sr0,5C0,8Fe0,2O3-δ , [UTF-8?](BaSr)0,5Sm0,5C0,8Fe0,2O3-δ e (BaSr)0,5 [UTF-8?]Nd0,5C0,8Fe0,2O3-δ foram obtidos pelo método Pechini modificado, fazendo uso de gelatina que atua como agente polimerizante e coordenante. Os pós obtidos foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Redução à Temperatura Programada (RTP) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrônica de Varredura. A fase perovsquita foi evidenciada em todos os difratogramas de raios X nos óxidos [UTF-8?]Ba0,5Sr0,5C0,8Fe0,2O3-δ dopadas com íons de terras raras (Nd, Sm). As imagens do MEV evidenciaram que os pós obtidos são porosos, o que são favoráveis para serem utilizados como catodos. Posteriormente, foram preparadas células assimétricas por screen-pritting para estudos de microestrutura e de espectroscopia de impedância, a fim de avaliar a cinética de cátodo para a reação de redução do oxigénio. A melhor resistência à área específica foi encontrada para o cátodo BSSCF sinterizadas a 1050 º C durante 4 horas com 0,15 [UTF-8?]Ω.cm2 na temperatura de 750ºC, bem como os cátodos BSNCF e BSCF obtiveram resistências à área específica de 0, 20 e 0,73 [UTF-8?]Ω.cm2 , respectivamente, para as mesmas condições. As curvas de polarização demonstraram comportamentos semelhantes aos melhores cátodos BSSCF e BSNCF, sendo assim, adequados para aplicação como material catódico nas SOFC.