Estudio de la familia (la, sr)n+1 (mn, ni) no3n+-1 de estructura ruddlesden-popper (n=1 y 2) como material de ánodo para celdas de combustible sofc (2016)
Las celdas de combustible son dispositivos electroquímicos para la conversión directa de energía química almacenada en combustibles en energía eléctrica. Pueden ser clasificadas de acuerdo a su temperatura de operación, la cual dicta el tipo de electrolito utilizado. En el rango de temperatura entre 600 y 1000ºC se encuentran las celdas de combustible de electrolito óxido sólido conocidas como SOFC (Solid Oxide Fuel Cell). Este trabajo se enfoca en este tipo de celdas, para las cuales se elaboraron por el método Sol-gel los compuestos de estructura Ruddlesden-Popper n=1 Sr2-xLaxMn1-yNiyO (x=0.6-0.75 y y=0.1-0.2) y n=2 La1.5Sr1.5Mn1.5Ni0.5O. El estudio de estas fases en medio oxidante confirmó su estabilidad a altas temperaturas (hasta T=1200ºC) por medio de un análisis ATG, y un estudio por termodifracción de RX, permitió la determinación de coeficientes de expansión térmica (CET) compatibles con el electrolito GDC. Por otro lado, la caracterización de los materiales en hidrógeno (H2) diluido demostró la inestabilidad de las fases tipo RP n=1 en medio reductor mientras que, para la fase La1.5Sr1.5Mn1.5Ni0.5O, se evidenció la formación de una fase de tipo RP n=1 además de la exsolución de nanopartículas de níquel sobre la superficie (verificada por Microscopía Electrónica de Transmisión). Finalmente, en medio reductor, la misma fase presenta una buena compatibilidad química con el electrolito GDC. Este desempeño en general de la fase La1.5Sr1.5Mn1.5Ni0.5O conlleva a pensar que pueda ser considerada como un prometedor material de electrodo de celdas de combustible SOFC.