Síntese e caracterização de NiO-CGO para anodo e eletrólitos sólidos e base de Céria para SOFC

dc.contributor.advisorNascimento, Rubens Maribondo dopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Martinelli, Antônio Eduardopt_BR
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dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0022988322449627por
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dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8671649752936793por
dc.contributor.authorCella, Beatrizpt_BR
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dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5905290868276865por
dc.contributor.referees1Melo, Dulce Maria de Araújopt_BR
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dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3318871716111536por
dc.contributor.referees2Paskocimas, Carlos Albertopt_BR
dc.contributor.referees2IDpor
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2365059843175411por
dc.contributor.referees3Santos, Iêda Maria Garcia dospt_BR
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dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7060067415685353por
dc.date.accessioned2014-12-17T14:06:52Z
dc.date.available2009-07-06pt_BR
dc.date.available2014-12-17T14:06:52Z
dc.date.issued2009-01-04pt_BR
dc.description.abstractThe direct use of natural gas makes the Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) potentially more competitive with the current energy conversions technologies. The Intermediate Temperature SOFC (IT-SOFC) offer several advantages over the High Temperature SOFC (HT-SOFC), which includes better thermal compatibility among components, fast start with lower energy consumption, manufacture and operation cost reduction. The CeO2 based materials are alternatives to the Yttria Stabilized Zirconia (YSZ) to application in SOFC, as they have higher ionic conductivity and less ohmic losses comparing to YSZ, and they can operate at lower temperatures (500-800°C). Ceria has been doped with a variety of cations, although, the Gd3+ has the ionic radius closest to the ideal one to form solid solution. These electrolytes based in ceria require special electrodes with a higher performance and chemical and termomechanical compatibility. In this work compounds of gadolinia-doped ceria, Ce1-xGdxO2-δ (x = 0,1; 0,2 and 0,3), used as electrolytes, were synthesized by polymeric precursors method, Pechini, as well as the composite material NiO - Ce0,9Gd0,1O1,95, used as anode, also attained by oxide mixture method, mixturing the powders of the both phases calcinated already. The materials were characterized by X ray diffraction, dilatometry and scanning electronic microscopy. The refinement of the diffraction data indicated that all the Ce1-xGdxO2-δ powders were crystallized in a unique cubic phase with fluorite structure, and the composite synthesized by Pechini method produced smaller crystallite size in comparison with the same material attained by oxide mixture method. All the produced powders had nanometric characteristics. The composite produced by Pechini method has microstructural characteristics that can increase the triple phase boundaries (TPB) in the anode, improving the cell efficiency, as well as reducing the mass transport mechanism effect that provokes anode degradationeng
dc.description.resumoA utilização direta do gás natural torna a célula a combustível de óxido sólido (SOFC) potencialmente mais competitiva com as atuais tecnologias para conversão de energia. A SOFC de temperatura intermediária (IT-SOFC) oferece muitas vantagens sobre a SOFC de alta temperatura (HT-SOFC), que incluem melhor compatibilidade térmica entre os componentes, partida rápida com menos consumo energético, redução de custos de obtenção e operação. Os materiais baseados em CeO2 são alternativas aos eletrólitos de zircônia estabilizada com ítria (YSZ) para aplicações em SOFC, pois têm condutividade iônica maior e menores perdas ôhmicas em comparação a YSZ, e podem operar a temperaturas mais baixas (500-800ºC). Céria tem sido dopada com uma variedade de cátions, entretanto, o Gd3+ possui o raio iônico mais próximo do ideal para formação da solução sólida. Esses eletrólitos baseados em cério requerem eletrodos especiais com um alto desempenho e compatibilidade termomecânica e química. Neste trabalho compostos céria dopada com gadolínia, Ce1-xGdxO2-δ (x = 0,1; 0,2 e 0,3), utilizadas como eletrólitos, foram sintetizados a partir do método dos precursores poliméricos, Pechini, assim como o material compósito NiO - Ce0,9Gd0,1O1,95, usado para anodo, obtido também pelo método de mistura dos óxidos, pós das duas fases já calcinadas. Os materiais foram caracterizados através das técnicas de difração de raios X, dilatometria e microscopia eletrônica de varredura. O refinamento dos dados obtidos pela difração de raios X indicou que todos os pós de Ce1-xGdxO2-δ cristalizaram em uma única fase cúbica com estrutura fluorita, e que o compósito obtido por Pechini produziu menores tamanhos de cristalitos das fases em comparação com o pó sintetizado por mistura de óxidos em uma mesma temperatura de calcinação. Todos os pós obtidos têm características nanométricas. O compósito obtido por Pechini possui características microestruturais que podem aumentar a fronteira de fase tripla (TPB) dentro do anodo, melhorando a eficiência da célula, assim como reduzir o efeito do mecanismo de transporte de massa que provoca degradação do anodopor
dc.formatapplication/pdfpor
dc.identifier.citationCELLA, Beatriz. Síntese e caracterização de NiO-CGO para anodo e eletrólitos sólidos e base de Céria para SOFC. 2009. 92 f. Dissertação (Mestrado em Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2009.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12682
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortepor
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.departmentProcessamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a partpor
dc.publisher.initialsUFRNpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiaispor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectCéria dopada com gadolíniapor
dc.subjectEletrólitopor
dc.subjectAnodopor
dc.subjectPechinipor
dc.subjectSOFCpor
dc.subjectGadolinia-doped ceriaeng
dc.subjectElectrolyteeng
dc.subjectAnodeeng
dc.subjectPechinieng
dc.subjectSOFCeng
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApor
dc.titleSíntese e caracterização de NiO-CGO para anodo e eletrólitos sólidos e base de Céria para SOFCpor
dc.typemasterThesispor

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