Estudo da viabilidade do emprego da prata como catodo de células a combustível protônicas

• Processo: 14/17052-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 20 de janeiro de 2015
• Data de Término da vigência: 19 de março de 2015
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Eliana Navarro dos Santos Muccillo
• Beneficiário: Eliana Navarro dos Santos Muccillo
• Pesquisador visitante: Michel Kleitz
• Instituição do Pesquisador Visitante: Université de Grenoble, França
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Materiais cerâmicos Polímeros condutores Células de combustível Eletrodos Prata
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Catodo | célula a combustível | Condutores protônicos | cerâmicos

Resumo

O sucesso atual das pesquisas em micro células a combustível de eletrólito óxido sólido permite antever um novo ramo de investigação para os condutores protônicos à base de zirconato e cerato de bário dopados com ítrio ou íons de terras raras. Estes materiais se sobressaem por apresentar condução iônica relativamente elevada em temperaturas inferiores às dos óxidos condutores iônicos. Os resultados experimentais existentes para os condutores óxidos mostram que o catodo constitui a maior fonte de sobretensão em temperaturas intermediárias. Segundo M. Shang e colaboradores1, por exemplo, este efeito a 500ºC seria responsável pela metade da queda de potencial numa célula a combustível constituída por BaCe0,7Zr0,1Y0,1Yb0,1O3-y como eletrólito e por um dos melhores catodos conhecidos até o momento, o BaCo0,4Fe0,4Zr0,2O3-y. Para confirmar a potencialidade de eletrólitos sólidos condutores protônicos, propomos neste projeto avaliar o emprego da prata como catodo. Para isto serão preparados os compostos à base de cerato zirconato de bário dopados com ítrio para atuar como eletrólitos sólidos e a prata será utilizada como catodo. As meias células serão analisadas quanto ao potencial de circuito aberto, densidade de potência, e outros parâmetros que se façam necessários tais como a espessura da camada de catodos de prata, ou ser empregada na forma de compósito. Os resultados pretendidos deverão permitir avaliar a viabilidade do uso da prata como catodo em células a combustível protônicas. 1 M. Shang, J. Tong, R. O'Hayre, The Royal Society of Chemistry Advances 3, 15769 (2013). (AU)