Abstrato

O efeito da co-dopagem de Ga3+ e Cu2+ na condutividade iônica da Cerâmica de Céria como Eletrólito Sólido para IT-SOFCs

 Monika Singh

A investigação atual chama a atenção para o efeito da adição de Ga3+ e Cu2+ na estrutura, morfologia da superfície e condutividade iônica de oxigênio de cerâmicas de céria na composição Ce0,8Ga0,2-xCuxO2-d para o candidato promissor como material de eletrólito sólido em células de combustível de óxido sólido trabalhando em faixa de temperatura intermediária (IT-SOFCs). Nanocerâmicas ultrafinas de Ce0,8Ga0,2-xCuxO2-d (para 0£x£0,2) foram preparadas pelo método de autocombustão de nitrato de glicina. A identificação de fase, microestrutura e condutividade iônica de todas as cerâmicas de céria foram observadas por XRD de pó, SEM, TEM e medições de análises de impedância foram usadas para analisar a identificação de fase, microestrutura e condutividade iônica de todas as cerâmicas de céria, respectivamente. Semelhante à estrutura do tipo fluorita cúbica de óxido de cério com grupo espacial Fm-3m foi confirmada por XRD em pó seguido por análise estrutural de Rietveld para todos os sistemas co-dopados. A densidade de todas as amostras foi encontrada acima de 85% após sinterização a 1300ºC por 4 horas. A presença de vacâncias de oxigênio em todas as composições foi revelada por espectros Raman. A análise térmica para mudança de peso foi realizada por TGA. O coeficiente de expansão térmica dos eletrólitos desenvolvidos corresponde aos materiais de eletrodo comumente usados. A composição ótima Ce0,8Ga0,05Cu0,15O1,825 foi encontrada para revelar a máxima condutividade iônica com menor energia de ativação entre todas as cerâmicas de céria co-dopadas existentes. Essas características a compõem como aplicações potenciais no IT-SOFC como material eletrolítico.