Síntesis y caracterización de un material de La0.7Sr0.3Cr0.4Mn0.6O2.85Ni0.5Cu0.5 para una celda de combustible de óxidos sólidos

Abstract

Climate change and its consequences for life on our planet have prompted a growing interest in developing alternative energy sources [41]. The search for alternative technologies for power generation, has focused for several years in a technology that promises to be the key in the coming years: fuel cells consist of an anode, a cathode and the electrolyte, all components are solid, the fuel cell generates electricity by combining hydrogen and oxygen electrochemically without combustion, unlike the batteries, a fuel cell is not exhausted, ie electricity and heat produced by the reaction while it provides fuel and as a product of the reaction water is generated. In the present investigation aims to obtain a material of La0.7Sr0.3Cr0.4Mn0.6O2.85Ni0.5Cu0.5 it will be used in fuel cells solid oxide as anode, as well as determining the best ratio between the proportions 25-75, 35-65, 45-55, 55-45, 65-35, 75-25% of the ratio (1:1 copper-nickel)-perovskite. The anode of a fuel cell can be made up of ceramic oxides (perovskite [La0.7Sr0.3Cr0.4Mn0.6O2.85]) and a metal (Cu and Ni), the perovskite remains constant, and the Cu-Ni relationship will change in order to compare the properties of the material. In the present investigation is to lead the way to a new source of renewable energy using fuel cells solid oxide and the development of materials that have characteristics: conductivity, porosity, coal use tolerance of hydrocarbons, catalytic activity, resistance to poisoning and corrosion resistance, chemical compatibility with the components of the cell required for use of this material in those cells.

El cambio climático y sus consecuencias sobre la vida en nuestro planeta han suscitado un creciente interés en el desarrollo de fuentes de energía alternativas [41]. La búsqueda de tecnologías alternativas de generación de energía eléctrica, se ha enfocado desde hace algunos años en una tecnología que promete ser la clave en los próximos años: las celdas de combustible constan de un ánodo, un cátodo y el electrolito, todos sus componentes son sólidos, esta celda de combustible genera electricidad combinando hidrógeno y oxígeno electroquímicamente sin ninguna combustión. A diferencia de las baterías, una celda de combustible no se agota, esto es, produce electricidad y calor por la reacción mientras se le provea de combustible y como producto de la reacción se genera agua. En la presente investigación se propone la obtención de un material de La0.7Sr0.3Cr0.4Mn0.6O2.85Ni0.5Cu0.5. Éste material se utilizará en celdas de combustible de óxidos sólidos como ánodo, así como la determinación de la mejor relación entre las proporciones 25-75, 35-65, 45-55, 55-45, 65-35, 75-25% de la relación (cobre-níquel 1:1)-perovskita. El ánodo de una celda de combustible puede está formado por óxidos cerámicos (perovskita [La0.7Sr0.3Cr0.4Mn0.6O2.85 Ni0.5Cu0.5]) y una parte metálica (Cu y Ni), la perovskita permanecerá constante, la relación Cu-Ni se irá variando con el objeto de comparación de las propiedades del material. En la presente investigación se pretende dar la pauta a una nueva fuente de energía renovable con el uso de las celdas de combustible de óxidos sólidos, así como el desarrollo de materiales que cuenten con las características de: conductividad, porosidad, tolerancia al carbón por uso de hidrocarburos, actividad catalítica, resistencia al envenenamiento y a la corrosión, compatibilidad química con los componentes de la celda que se requieren para el uso de éste material en dichas celdas.