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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/2699| Materiales cerámicos tipo perovskita para celdas de combustible de óxido sólido | |
| ANTONIO RAMIREZ DE LA CRUZ | |
| Armando Reyes Rojas | |
| Acceso Abierto | |
| Sin Derechos Reservados | |
| MATERIALES CERÁMICOS | |
| La creciente demanda del sector público y privado por nuevos materiales de bajo costo que mejoren las propiedades físicas y químicas, que permitan operar a bajas temperaturas, y que además, reduzcan significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero de celdas de combustible de óxido sólido (SOFC), ha sido un verdadero reto en la ciencia básica de materiales avanzados. Las celdas SOFC han demostrado rendimientos entre el 65% y el 85% cuando son combinadas con sistemas térmicos como las turbinas de gas. Los tres elementos de una SOFC (ánodo cátodo y electrolito) son sumamente importantes, ya que pueden mejorar o afectar el funcionamiento del dispositivo electroquímico. Es importante tener en cuenta que en el cátodo se genera una reacción de reducción de oxígeno, la cual depende directamente de la presión parcial del oxígeno, esta se da en la conocida triple frontera de fase. Por lo lado, el ánodo se encarga de oxidar el combustible cediendo electrones, mientras que el electrolito forma un puente iónico entre ambos electrodos (cátodo y ánodo), evitando corto circuito. Los materiales empleados en este tipo de celdas, están fabricados de materiales cerámicos porosos (cátodo y ánodo) y óxidos densificados (electrolito), los cuales trabajan a altas temperaturas que van desde 650 °C hasta 1000 °C. Esto, da como resultado, una conductividad iónica que permite alcanzar una alta densidad de corriente a alta temperatura. Dada la importancia de estos elementos, en esta tesis se presentan los resultados de novedosos materiales con potencial aplicación en celdas SOFC. Particularmente, la estructura cúbica tipo fluorita de Bi1.74Dy0.14W0.12-xScxO3 como electrolito, las estructuras tetragonal y cúbica tipo perovskita de Bi0.85Pr0.15-xEux Fe0.97Mn0.03O3 y Pr0.65Ba0.35MnO3, respectivamente como cátodos, así como el compósito de estructura cúbica tipo halita-fluorita NiO-GDC + Bi2O3 como ánodo. El cátodo y ánodo han sido preparados mediante rutas de química blanda, mientras que para el electrolito se ha utilizado un molino de alta energía y reacción de estado sólido. Cada material se sintetizó a diferentes temperaturas y se caracterizó mediante difracción de rayos x (DRX), análisis por el método Rietveld con el fin de interpretar su estructura y microscopia electrónica de barridos (SEM) para temas morfológicos. | |
| 2024-08 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
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| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Ciencia de Materiales |
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