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Evaluación del Desempeño de una Celda de Combustible de Oxido Sólido Usando un Nuevo Ánodo Ni-Cu GDC y Cátodo BSCNF
ALONSO CONCHA BALDERRAMA
ARMANDO REYES ROJAS
Acceso Abierto
Atribución
Esta investigación se centra en el estudio de nuevos materiales cerámicos con potencial aplicación para celdas de combustible de óxido sólido. Los materiales fueron sintetizados en el laboratorio, con la intención de mejorar el funcionamiento de la celda a temperaturas inferiores a 1000ºC, ya que a esta temperatura trabajan las celdas comerciales. Se presentan los estudios realizados a un nuevo ánodo de Ni0.5Cu0.5 Gd0.3Ce0.7O1.92 y un cátodo a base de Ba0.5Sr1.5Co1.50Ni0.1Fe0.4O6-δ. Se empleó una geometría de electrolito soportado para la conformación de las celdas, usando ZrO2–Y2O3 8%mol y Gd0.1Ce0.9O1.95. Mediante la obtención de las curvas de polarización (I-V) se comparó el desempeño de las celdas SOFC de construcción similar pero fabricadas con un ánodo de Ni ZrO2 – Y2O3 8%mol y un cátodo de La0.8Sr0.2MnO3 comerciales. Se probaron con un combustible de H2 alimentado en el ánodo y aire como oxidante en el cátodo a una temperatura de 800ºC. Los compuestos sintetizados en el laboratorio fueron sometidos a análisis de TMA para conocer su comportamiento termomecánico a la temperatura de operación. Las celdas probadas tienen electrolitos con espesores que van desde los 260 hasta los 280μm. Los electrolitos fueron fabricados mediante la ruta cerámica convencional, y reducidos a estos tamaños mediante técnicas de preparación metalográfica. Los electrodos se depositaron por la técnica de screen printing, y posteriormente sinterizados para mejorar la unión entre los diferentes componentes. Las curvas de polarización se obtuvieron en un equipo fabricado en CIMAV, el cual somete el circuito de la celda a diferentes cargas dinámicas. De las celdas sintetizados en el laboratorio, la del ánodo y cátodo Ni0.5Cu0.5 Gd0.3Ce0.7O1.92 y Ba0.5Sr1.5Co1.50Ni0.1Fe0.4O6-δ respectivamente, demostró un pico de densidad de potencia de 67mW/cm2 y una densidad de corriente máxima de 101mA/cm2, siendo esta la celda de mayor desempeño de las que se probaron en este estudio.
2014-05
Tesis de maestría
Español
QUÍMICA ANALÍTICA
Aparece en las colecciones: Maestría en Ciencia de Materiales

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