Estudo de Barreiras Contra Difusão por Laser Pulsado e Caracterização Eletroquímica para Células a Combustível de Óxido Sólido

• Processo: 24/16656-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 09 de dezembro de 2024
• Data de Término da vigência: 08 de março de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Gustavo Doubek
• Beneficiário: Thiago Setti Aguila Martins
• Supervisor: Lucile Bernadet
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Institut de Recerca en Energia de Catalunya, Barcelona (IREC), Espanha
• Vinculado à bolsa: 24/01745-4 - Deposição do eletrólito 8YSZ via spin coating de sol-gel e de suspensão de nanopartículas cerâmicas para aplicação em células a combustível de óxido sólido suportadas por metal, BP.IC
• Assunto(s): Eletroquímica Células a combustível de óxidos sólidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dbl | Deposição Física por Laser Pulsado | Eletroquímica | Sofc | Nanomaterias/Nanotecnologia

Resumo

A demanda urgente por soluções energéticas limpas e eficientes, particularmente no setor de transporte, colocou grande ênfase no avanço da tecnologia de células a combustível de óxido sólido (SOFC). Um obstáculo persistente que impede a ampla adoção de SOFC é a interdifusão prejudicial de cátions que ocorre na interface cátodo-eletrólito, levando à degradação do desempenho e redução da vida útil.Esta pesquisa se esforça para superar esse desafio explorando a fabricação de camadas de barreira de difusão (DBLs) de alta qualidade, usando a deposição a laser pulsado (PLD), uma técnica versátil que permite controle preciso sobre as propriedades de filmes finos. Este projeto investiga especificamente a deposição de filmes finos de CGO e CYO em substratos de monocristal YSZ, com o objetivo de elucidar o impacto da seleção de dopantes (Gd ou Y) e a aplicação inovadora do processamento térmico rápido (RTP) nas características da DBL.Uma análise abrangente da microestrutura, estequiometria e condutividade iônica das DBLs fabricadas será conduzida, empregando técnicas avançadas de caracterização, como espectroscopia de impedância eletroquímica, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de emissão óptica de descarga luminescente. Ao correlacionar o desempenho eletroquímico das DBLs com suas propriedades estruturais e composicionais, esta pesquisa visa estabelecer uma estrutura robusta para o desenvolvimento de SOFCs eficientes e duráveis, contribuindo para o avanço de soluções energéticas sustentáveis.