Synthesis and processing of SOFC components for the fabrication and characterization of anode supported cells

Resumen

En el presente artículo se pretende evaluar el rendimiento de diferentes compuestos nanométricos previamente sintetizados como componentes pila de combustible de óxido sólido (SOFC) en condiciones reales. Para ello se han fabricado pilas SOFC de soporte anódico con distintas configuraciones. Los compuestos NiO-(Y2O3)0.08(ZrO2)0.92 (NiO–YSZ), (Y2O3)0.08(ZrO2)0.92 (YSZ), Sm0.2Ce0.8O1.9 (SDC), La0.6Sr0.4FeO3 (LSF) y LaNi0.6Fe0.4O3 (LNF) se utilizaron como soporte anódico, electrolito, barrera, cátodo y capa de contacto, respectivamente. Para la obtención de las celdas, los soportes anódicos se fabricaron mediante prensado uniaxial y las capas restantes se añadieron utilizando la técnica de aerografía, ensamblándolas mediante diferentes procesos de sinterización. Las celdas desarrolladas se han testeado electroquímicamente en un rango de temperaturas entre 750 y 865°C. Además, se han llevado a cabo ensayos de degradación bajo corriente constante. Asimismo, para caracterizar la microestructura de las celdas, se ha utilizado un microscopio electrónico de barrido (SEM) equipado con un espectrómetro de rayos X por energía dispersiva (EDX). Los resultados obtenidos muestran que la incorporación de las capas catódicas y de contacto incrementan las densidades potencia y disminuyen las resistencias totales de las celdas respecto a la celda sin cátodo, especialmente al añadir la capa de contacto LNF. A pesar de la mejora obtenida, se han de realizar más ensayos a fin de optimizar el funcionamiento de los dispositivos SOFC en los ensayos de degradación.