Las SOFC se utilizan como generadores de potencia eléctrica (1-100 MW), pero también pueden funcionar como acumuladores a partir de la producción de combustible (H2, CH4, syngas) por electrolisis. Constan fundamentalmente de dos electrodos porosos (ánodo y cátodo) y un electrolito sólido denso. Operan a alta temperatura (800-1000 ºC) convirtiendo energía química en energía eléctrica con rendimientos superiores al 60%.
El hecho de que solo se trabaje con electrodos y electrolitos solidos evita problemas de corrosión pero requiere de alta temperatura para un óptimo funcionamiento. Al aumentar la temperatura de operación disminuyen las pérdidas de eficiencia relativas a las reacciones de electrodo y a la caída óhmica del electrolito, pero también se favorecen los mecanismos de degradación de sus materiales constituyentes.
Uno de los desafíos actuales es disminuir la temperatura de operación a 500 ºC aplicando conceptos de nanotecnología y electrocatálisis. Para lograr este requerimiento, en nuestro grupo:
- Exploramos distintos métodos de síntesis de nanomateriales con el objetivo de optimizar la microestructura de acuerdo al requerimiento deseado (electrodo poroso con alta área específica o electrolito denso).
- Estudiamos óxidos nanoestructurados puros derivados de estructuras perovskitas (ABO3) y cermets o materiales composites para su empleo como electrodos con el objetivo de:
- Entender las propiedades electroquímicas y su relación con la micro/nanoestructura
- Optimizar su funcionamiento y estabilidad con la temperatura y el tiempo.
- Aplicando técnicas de caracterización de avanzada como HR-TEM y FEG-SEM, en muestras especialmente preparadas por FIB, logramos identificar procesos que ocurren a escala nanométrica en las interfaces electrodo/electrolito.
Autores: A. Caneiro, A. Serquis, C. Chanquia, A. Soldatti, L. Mogni, L. Baque. Becarios: A. Montenegro, F. Napolitano, J. Basbus, A. Fernandez Zuvich, P. Dagher.
Division Caracterizacion de Materiales, Centro Atómico Bariloche.
