Potenciales materiales de electrodo para Pilas de Combustible de Óxido Sólido simétricas

Cromitas, titanatos y cermets de Pt-YSZ-CeO2 han sido investigados como potenciales materiales de electrodo para un concepto alternativo de Pilas de Combustible de Óxidos Sólidos (SOFC), las pilas SOFC simétricas (SFC). En esta configuración, el mismo material de electrodo se utiliza simultáneamente como ánodo y cátodo.
Materiales utilizados de interconector, como las cromitas, podrían ser considerados como potenciales electrodos SFC, al menos con hidrógeno puro como combustible y a temperaturas relativamente elevadas, debido a que no presentan una actividad catalítica relevante hacia la oxidación de hidrocarburos. Esto puede ser superado mediante la sustitución parcial del Cr, en el sitio B de la perovskita, por otro metal de transición como Mn. La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ (LSCM) es un buen candidato para SFCs, generando rendimientos superiores a 500 y 300mW/cm2 empleando hidrógeno y metano puro como combustibles, respectivamente, a 950 oC.
De igual manera, conductores electrónicos comunes, tipo-n, tradicionalmente considerados como materiales de ánodo, como los titanatos de estroncio, podrían también funcionar bajo condiciones oxidantes como cátodos, substituyendo parte del contenido en Ti por Fe para introducir conductividad tipo-p. Estudios electroquímicos preliminares en SFCs basadas en La4Sr8Ti12-xFexO38-δ muestran que pueden funcionar razonablemente bien bajo hidrógeno húmedo a alta temperatura.
Un tercer grupo de materiales lo constituye la base típica de cualquier material cermet de ánodo, esto es YSZ, CeO2 más un colector de corriente. Se ha encontrado que esta combinación puede ser optimizada para funcionar como electrodo SFC, dando lugar a rendimientos del orden de 400mW/cm2 en hidrógeno puro húmedo a 950oC.

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