Busca avançada
Ano de início
Entree

Desenvolvimento de tintas cerâmicas baseadas em nanofolhas para impressão jato de tinta de camadas ultrafinas de componentes de células de óxidos sólidos (SOCS)

Processo: 15/20434-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
Vigência: 16 de janeiro de 2016 - 02 de maio de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Fabio Coral Fonseca
Beneficiário:Fabio Coral Fonseca
Pesquisador visitante: Debora Marani
Inst. do pesquisador visitante: Technical University of Denmark (DTU), Dinamarca
Instituição-sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Materiais cerâmicos  Eletrodos 

Resumo

O hidrogênio e as células a combustível são soluções importantes para garantir as crescentes demandas por energia limpa e eficiente. A importância destes dispositivos tem crescido em um cenário em que o armazenamento eficiente de energia é demandado pelas tecnologias de geração renováveis intermitentes (solar e eólica). De fato, as células a combustível foram recentemente consideradas como tecnologias promissoras para combinar geração e armazenamento para se garantir as redes elétricas em que tecnologias renováveis são adotadas (veja, por favor, Nature 23 Setemb. 2015, pg. 447). Assim, as tecnologias avançadas de células a combustível avançam para múltiplas funcionalidades para gerar energia elétrica, fazer a eletrólise da água para armazenamento de hidrogênio e para a conversão eletroquímica de gás natural em combustíveis líquidos, como o metanol. Neste cenário, as células a combustível/eletrolisadores de óxidos sólidos (SOFC/SOEC) devem ocupar espaço de destaque. Os mais novos desenvolvimentos no campo requerem a adoção de técnicas inovadoras de microfabricação que permitam a manufatura eficiente e de baixo custo destes dispositivos. Entre os métodos estudados, a impressão por jato de tinta tem grande potencial pela simplicidade, baixo custo, flexibilidade para a fabricação camada-a-camada de materiais funcionais. A pesquisa proposta é dedicada ao desenvolvimento de nanotintas cerâmicas para a fabricação de componentes ultra finos para SOFC e SOECs. Estes dispositivos requerem camadas funcionais com microestrutura controlada e espessura de poucos microns. Novos protocolos serão desenvolvidos para preparação e otimização de tintas contendo nanoestruturas como as nanofolhas. Materiais de interesse no campo de conversão de energia e armazenamento serão selecionados e usados nas formulações de nanotintas, como, por exemplo, as cerâmicas à base de céria. O objetivo final é usar a impressão a jato de tinta para produzir camadas funcionais, como eletrólitos e barreiras de difusão, para células de óxido sólido de alto desempenho. Adicionalmente, serão promovidos cursos e treinamento sobre a preparação de tintas e de camadas para estudantes e pesquisadores das intuições que fazem parte desta proposta: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - Universidade de São Paulo (IPEN-USP), Universidade Federal do ABC (UFABC), e Instituto de Química - Universidade Estadual Paulista (IQUNESP) (Campus de Araraquara). (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SILVA, P. S. M.; ESPOSITO, V.; MARANI, D.; DE FLORIO, D. Z.; MACHADO, I. F.; FONSECA, F. C. Thermochemical stability of zirconia-titanium nitride as mixed ionic-electronic composites. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 44, n. 7, p. 8440-8446, MAY 2018. Citações Web of Science: 1.
MARANI, DEBORA; REIS MORAES, LETICIA PORAS; GUALANDRIS, FABRIZIO; SANNA, SIMONE; DE FLORIO, DANIEL ZANETTI; ESPOSITO, VINCENZO; FONSECA, FABIO CORAL. Nucleation front instability in two-dimensional (2D) nanosheet gadolinium-doped cerium oxide (CGO) formation. CrystEngComm, v. 20, n. 10, p. 1405-1410, MAR 14 2018. Citações Web of Science: 1.
ESPOSITO, VINCENZO; NI, DE WEI; MARANI, DEBORA; TEOCOLI, FRANCESCA; THYDEN, KARL TOR SUNE; DE FLORIO, DANIEL ZANETTI; FONSECA, FABIO CORAL. Accelerated ceria-zirconia solubilization by cationic diffusion inversion at low oxygen activity. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, v. 4, n. 43, p. 16871-16878, 2016. Citações Web of Science: 11.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.
Mapa da distribuição dos acessos desta página
Para ver o sumário de acessos desta página, clique aqui.