Síntese e caracterização da perovskita BaZr0,5Ce0,3Y0,1Yb0,1O3-δ para eletrólito de P-SOFC

Abstract

A crescente preocupação com o aquecimento global impulsionou a busca por fontes de energia sustentáveis, destacando o hidrogênio como alternativa promissora aos combustíveis fósseis. As células a combustível de óxidos sólidos (SOFC) surgem como soluções eficientes para a conversão direta de energia química em eletricidade. Dentre os tipos de SOFC, as condutoras de prótons (P-SOFC) apresentam vantagens como maior eficiência em temperaturas mais baixas. A escolha dos materiais é crucial para o funcionamento correto e eficaz dessas células, sendo as perovskitas de óxidos inorgânicos candidatas ideais para eletrólitos. A perovskita BaZr0,5Ce0,3Y0,1Yb0,1O3-δ (BZCYYb5311) demonstra uma excelente estabilidade térmica e predominância na condução protônica, tornando-se uma forte candidata para P-SOFCs. O objetivo da pesquisa é a síntese e caracterização do material sugerido, analisando a eficiência do método e as características eletrônicas da cerâmica, a síntese do material ocorreu pelo método Pechini. A caracterização da composição e parâmetros de rede foram realizadas utilizando a Difração de Raios X (DRX). A síntese ocorreu de forma satisfatória, porém o processo de sinterização não ocorreu como esperado, após múltiplos testes com diferentes agentes sinterizantes em diferentes proporções, a densificação das pastilhas se apresentou baixa, entre 64,98% e 81,31% da densidade teórica (6,1g/mL) nas pastilhas que não se quebraram ou perderam o seu formato original. Com isso foi possível concluir que o composto apresenta problemas na sinterização, são necessários mais estudos e pesquisas na área para a identificação dos fenômenos que causam esses problemas.