SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE CERÂMICA PROTÔNICA PARA APLICAÇÃO EM CÉLULAS A

Abstract

O desafio em diminuir a temperatura de operação de uma célula a combustível de óxido

sólido requer materiais de eletrólito altamente funcionais que possuam elevada condutividade

iônica. Eletrólitos sólidos a base de cerato de bário dopados têm sido considerados como um dos

materiais mais promissores para esta finalidade, devido a que estes materiais têm apresentado

condutividades iônicas maiores a temperatura relativamente baixas em comparação com o

eletrólito sólido tradicional de zircônia estabilizada com ítria. Neste trabalho, foram produzidos

eletrólitos sólidos à base de cerato de bário dopado com gadolinia através do método de Pechini

adaptado. A síntese do material foi obtida por tratamento térmico a 1150ºC por 3 horas. O pó

resultante foi sinterizado a 1550ºC por 3 horas em forno de alta temperatura com rampa de

aquecimento de 5ºC/min. Foram realizadas medidas de caracterização do material (difração de

raios X, densidade, microscopia eletrônica de varredura, condutividade). A condutividade protônica

foi determinada por meio de medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica efetuada

em forno tubular em atmosfera ar. Foi calculada a energia de ativação para a condução, obtendose

0,33 eV.