Estudio de la familia ymn1-xinxo3 (0<=x<=0,5) como ánodo de celda de combustible de oxido solido sofc (2015)
Recientemente, ha surgido gran interés en la producción de materiales de ánodo en SOFC (celdas de combustible de óxido sólido). Para este fin, investigaciones previas consideraron el compuesto YMnO3 el cual es estable únicamente para T<600°C en atmósfera reductora pero compatible con el electrolito 8YSZ (zirconia dopada con 8% de Y2O3); no obstante, al dopar con cationes inertes Ti4+ se logra una estabilización hasta aproximadamente 800°C pero se compromete la buena compatibilidad con el electrolito. Siguiendo este principio, se estudió la familia de compuestos YMn1-xInxO3 x,5). Éstos fueron sintetizados por medio de la técnica sol-gel, usando temperaturas de 800 a 1100°C con moliendas intermedias. Los análisis de difracción de rayos X (XDR: Bruker D8, Bragg Brentano, CuK) mostraron una fase hexagonal de grupo espacial P63cm en todo el rango de composiciones. Los ensayos realizados con los materiales YMn1-xInxO3 (x=0,1; 0,3 y 0,5) revelaron su compatibilidad con 8YSZ a 1100°C durante 8 horas en aire, ya que no hubo formación de nuevas fases. Por otro lado, estas mismas composiciones fueron sometidas a una atmósfera reductora 3%H2/N2 húmeda (pH2O~0,03 atm), condiciones en las cuales YMn0,5In0,5O3 resultó ser estable hasta aproximadamente 750°C. No obstante, al aumentar la temperatura a 800°C, todos los materiales se descompusieron hacia sus precursores iniciales. En conclusión, la incorporación de In3+ en YMnO3 permite aumentar significativamente la estabilidad en atmósfera reductora, mientras continúa siendo compatible con el electrolito. ___________________________