Desenvolvimento de eletrólitos sólidos condutores protônicos para células a combustíveis operacionais com metano

Resumo

Serão sintetizados compostos eletrocerâmicos à base de oxido de zircônio, de cério e de ítrio, zirconato de bário BaYxZr1-xO3 para 0<x<0,4 por meio de técnica cerâmica convencional. O tamanho médio de partículas será controlado por meio de moagem em moinho atritor. O interesse nesses materiais está em sua utilização na montagem de dispositivos para a produção de energia elétrica, células a combustível de oxido sólido, com alta eficiência em temperaturas na faixa 500-800C e sem degradação substancial do meio ambiente. Os materiais serão analisados por meio de difração de raios X para a confirmação da formação dos compostos, e por espalhamento laser para avaliação da distribuição de tamanho médio das partículas. Será feito o estudo da sinterização de corpos de prova cilíndricos de 25 mm de diâmetro para a montagem de células de teste. O comportamento elétrico será analisado por meio da técnica de espectroscopia de impedância na faixa de freqüências 5 Hz-13 MHz e de temperatura 500-800C. Serão montadas células simétricas do tipo Pt/zirconato de bário/Pt e Pt/zirconato de bário/Au para avaliação do comportamento elétrico sob pressão diferencial metano-ar entre os eletrodos da célula simétrica. As curvas de polarização elétrica nestas células permitirão avaliar o funcionamento das células sob metano. (AU)