Desenvolvimento de ânodos com camadas catalíticas para células a combustível de óxidos sólidos a etanol direto

• Processo: 19/04499-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Fabio Coral Fonseca
• Beneficiário: Marina Machado Livinalli
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/09087-4 - Estudos sobre o uso do bioetanol em células a combustível do tipo PEMFC e SOFC, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/21159-4 - Otimização de camadas funcionais para SOFC por PLD, BE.EP.DD
• Assunto(s): Materiais cerâmicos Eletrodos Células de combustível Combustíveis alternativos Hidrogênio Etanol
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Anodos | células a combustível de óxido sólido | Compósitos Cerâmicos | eletrocerâmicos | Etanol | Cerâmicos

Resumo

O foco desse projeto de doutorado é a pesquisa de materiais e configurações inovadoras para o anodo de células a combustível de óxidos sólidos (SOFCs) de última geração, visando o uso de combustíveis alternativos ao hidrogênio, principalmente o etanol. Neste sentido, a fabricação de células SOFC será avançada para o uso de métodos de conformação cerâmica que seguem a tendência mundial dos principais desenvolvedores dessa tecnologia, visando elevado desempenho e competitividade. Serão fabricadas SOFCs suportadas no anodo, obtido por colagem de fita, e sobre o qual será depositado camadas finas de eletrólitos a base de zircônia estabilizada com ítria (YSZ) e céria dopada com gadolínia (GDC), visando obter SOFCs unitárias de alto desempenho em temperaturas de ~800°C. A partir da obtenção destas células, serão feitos testes de adição de camada catalítica à base de GDC para uso de combustíveis como o etanol e o gás natural. A principal estratégia é obter camadas catalíticas com alta condutividade eletrônica por meio da fabricação de compósitos cerâmicos capazes de promover a reforma interna do combustível e a coleta de corrente do anodo. Estas atividades de pesquisa trarão avanços significativos para o processamento de materiais cerâmicos, usando técnicas avançadas de deposição coloidal e para o uso de combustíveis mais limpos e sustentáveis em SOFCs. (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)

ESPOSITO, VINCENZO; KABIR, AHSANUL; ROSA, MASSIMO; NONG, NGO VAN; RODRIGUES, THENNER S.; RODRIGUES, LAYS N.; MACHADO, MARINA F. S.; MORAES, LETICIA P. R.; MARANI, DEBORA; FONSECA, FABIO CORAL. Tuning diffusion paths in shaped ceria nanocrystals. CrystEngComm, v. 21, n. 27, p. 4025-4029, JUL 21 2019. (14/50279-4, 17/11937-4, 14/09087-4, 17/04929-5, 19/04499-6)

MACHADO, MARINA; BAIUTTI, FEDERICO; BERNADET, LUCILE; MORATA, ALEX; NUNEZ, MARC; OUWELTJES, JAN PIETER; FONSECA, FABIO CORAL; TORRELL, MARC; TARANCON, ALBERT. Functional thin films as cathode/electrolyte interlayers: a strategy to enhance the performance and durability of solid oxide fuel cells. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, v. 10, n. 33, p. 9-pg., 2022-08-11. (14/09087-4, 19/04499-6, 19/21159-4, 17/11937-4)