Síntesis y estudio de la reactividad de los materiales ca1-xmn2o4-8 con los electrolitos ysz y gdc de celdas de combustible sofc

Acuña Zarate, Maria Alejandra

Publicación:
Síntesis y estudio de la reactividad de los materiales ca1-xmn2o4-8 con los electrolitos ysz y gdc de celdas de combustible sofc

dc.contributor.advisor	Gauthier, Gilles Henri
dc.contributor.advisor	Moreno Botello, Zulma Liliana
dc.contributor.author	Acuña Zarate, Maria Alejandra
dc.date.accessioned	2024-03-03T20:35:26Z
dc.date.available	2014
dc.date.available	2024-03-03T20:35:26Z
dc.date.created	2014
dc.date.issued	2014
dc.description.abstract	La celda de combustible de óxido sólido (SOFC) es una tecnología limpia que genera electricidad con alta eficiencia y ofrece varias ventajas respecto a los sistemas tradicionales de conversión de energía. Con el fin de mejorar su funcionamiento se propuso estudiar la familia de materiales Ca1-xMn2O4- como posibles candidatos para ánodos. Estos compuestos de estequiometría AB2O4 tienen una estructura ortorrómbica conformada por octaedros MnO6, los cuales se unen compartiendo bordes y vértices y forman a su vez túneles ocupados por iones Ca2+. Esta configuración podría proveer caminos preferenciales para la conducción de iones O2-. Para estudiar su compatibilidad química con los electrolitos YSZ y GDC que son los más usados en SOFC, fueron sintetizados los compuestos Ca1-xMn2O4- (x=0, 0.05, 0.1, 0.15 y 0.2) por medio del método de estado sólido durante 10h a 1300°C en aire y fueron caracterizados por medio de Difracción de Rayos X (DRX). Se observó que el límite de subestequiometría para x=0 es difícil conseguir muestras monofásicas. Los materiales en estudio presentaron difusión de iones al ponerlos en contacto con los 2 electrolitos analizados dando lugar a la formación de otros compuestos en ambos casos. Se encontró una reactividad más fuerte con GDC que con YSZ. Sin embargo, la presencia de la fase marokita electrolito YSZ permite intuir que es más estable químicamente que el resto de la familia.
dc.description.abstractenglish	Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) is a clean technology that generates electricity at high efficiencies and offers many advantages concerning traditional energy conversion systems. With the aim of enhancing its performance, the marokite family Ca1-xMn2O4- has been proposed as potential candidate for anode material. These compounds have AB2O4 stoichiometry and crystallize in an orthorhombic structure. Such structure is made up of a network of edge and corner-sharing MnO6 octahedra. As a result, tunnels are formed that are occupied by Ca2+ ions. Such configuration may allow preferential pathways for O2- ion conduction. The Ca1-xMn2O4- family (x=0, 0.05, 0.1, 0.15 and 0.2) was synthetized by solid state reaction in order to carried out chemical compatibility studies with YSZ and GDC, which are widely used as electrolytes in SOFCs. The samples were annealed at 1300°C during 10h in air and then characterized by X-ray Diffraction (XRD). A solubility was confirmed but it was difficult to obtain a single phase specimen for . CaMn2O4 reacts strongly with YSZ and GDC electrolytes, resulting in several reactions products in both cases. It was found that the reactivity with GDC is stronger compared to YSZ. However, the presence of the marokite phase action with the electrolyte YSZ suggests that it is more stable chemically than the rest of the family.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Químico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/29809
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Ingeniería Química
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Química
dc.rights	http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subject	Marokita
dc.subject	Ánodo
dc.subject	Sofc
dc.subject	Ysz
dc.subject	Gdc
dc.subject.keyword	Marokite
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dc.subject.keyword	Sofc
dc.subject.keyword	Gdc
dc.subject.keyword	Ysz
dc.title	Síntesis y estudio de la reactividad de los materiales ca1-xmn2o4-8 con los electrolitos ysz y gdc de celdas de combustible sofc
dc.title.english	Synthesis and reactivity study of materials ca1-xmn2o4- with the electrolytes ysz and gdc of fuel cells sofc
dc.type.coar	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
dspace.entity.type	Publication