Síntesis estudio de materiales (y,zr)(mn,m)o3-6 con m=ti, al como material de electrodo para celdas sofc

Abstract

En el presente trabajo, se estudió la manganita YMnO3 de estructura hexagonal dopada con Zr en el sitio Y, o con Al o Ti en el sitio Mn para su potencial uso como electrodo en celdas de combustibles SOFC. La familia de compuestos Y1-xZrxMnO3 (x=0,05; 0,10; 0,15) se obtiene pura para x=0,05; para el resto de composiciones, la fase hexagonal es acompañada por una fase secundaria correspondiente a YSZ. La familia de compuestos YMn1-xAlxO3 (x=0,10; 0,20) es monofásica cuando x=0,10 y bifásica cuando x= 0,20, siendo la otra fase Y2O3. Por su parte, la familia de composiciones YMn1-yTixO3 (y=0,2; 0,27; x= 0,1; 0,2) siempre contiene un cantidad muy pequeña de Y2O3 como impureza. Para evaluar su posible desempeño como ánodo, se realiza la prueba de reactividad con el electrolito YSZ y se expone cada material a una atmosfera reductora compuesta por una mezcla de 3%H2/N2 húmeda (pH2O~0,02 atm) a 500°C y 800°C. Todas las familias resultan ser compatibles con el electrolito excepto la familia del titanio ya que la fase principal se mantiene pero se forman otras fases que aún no están perfectamente identificadas. De los ensayos de reducibilidad, se concluye que los dopajes en el sitio del manganeso, particularmente en el caso del titanio, le otorgan mayor estabilidad al material bajo un ambiente reductor puesto que la fase hexagonal se mantiene a pesar de que se forman pequeñas cantidades Y2O3 y MnO.