Síntesis y caracterización del material lao,5sr1,5mno4 de estructura rudolesden-popper (n=1) como material de a de celdas de combustible sofc

Abstract

Las celdas de combustible son consideradas como una tecnología alternativa que contribuye al suministro de energía de manera altamente eficiente y con emisiones cero. Entre los diferentes tipos, sobresalen las SOFCs (del inglés Solid Oxide Fuel Cells), especiales por su alta temperatura de operación que permite el reformado interno del combustible, hecho que le posibilita el uso de combustibles diferentes al hidrógeno, actualmente empleado. Por tal motivo, se investigan nuevos materiales con el fin de usarlos en el ánodo (electrodo de combustible). Es aquí donde surge el interés por las manganitas de estructura Ruddlesden-Popper (RP), n=1, familia ya considerada como posible material de cátodo por sus interesantes propiedades de transporte y excelente estabilidad termoquímica. La primera parte de este trabajo describe el proceso de síntesis por el método Citrato-Nitrato del material La0.5Sr1.5MnO4 de estructura RP (n=1), que presenta una estructura cristalina de tipo K2NiF4 (grupo espacial I4/mmm) y parámetros de red a = 3,8644(7) Å and c = 12,427(4) Å. En seguida, se examina la estabilidad y la expansión térmica en aire e hidrógeno usando la difracción de rayos X in situ a alta temperatura y análisis ATG. Se encontró que el material permanece estable hasta 850 °C tanto en atmósfera oxidante como reductora. Además, evidencia una transformación reversible entre los ciclos de oxidación y reducción.