Cermets Ni-GDC para su uso como ánodos en IT-SOFC basadas en electrolitos GDC

Abstract

[ES] El objetivo de este trabajo es estudiar en un amplio rango de temperaturas (1000-1450ºC) y mediante difracción de rayos-X (DRX) las posibles reacciones en estado sólido que pueden tener lugar en las regiones interfaciales de sistemas constituidos por composites NiO-Ce0.9Gd0.1O1.95 (NiO-GDC) con un 50% en peso de NiO, y de Cermets Ni- Ce0.9Gd0.1O1.95 (Ni-GDC) con un 39% en volumen Ni, y electrolitos basados en soluciones sólidas Ce0.9Gd0.1O1.95 (GDC). Y así mismo, estudiar la compatibilidad termoquímica y termomecánica entre los distintos materiales cerámicos que constituyen los sistemas electrolito/ánodo. Se confirma mediante MEB y análisis EDAX que los sistemas cosinterizados entre 1350 y 1400ºC durante 2h y constituidos por un electrolito basado en ceria (GDC) y un ánodo basado en un cermet níquel-ceria (Ni-GDC), presentan una buena adherencia entre capas, sin la formación de defectos y sin la presencia de interdifusión de especies a lo largo de la región interfacial. Es decir, se confirma que ambos materiales, Ni-GDC y GDC son compatibles termoquímica y termomecánicamente.

[EN] The purpose of this work is to investigate the possible solid state reactions between the NiO-Ce0.9Gd0.1O1.95 (NiO-GDC) composites with 50% wt NiO, and cermets Ni- Ce0.9Gd0.1O1.95 (Ni-GDC) with 39 vol. % of Ni, and electrolyte solid solutions based on Ce0.9Gd0.1O1.95 (GDC) employing the X-ray diffraction technique. At the same time the thermochemical and thermomechanical compatibility between these materials was established. Results obtained from SEM and EDAX analysis showed that the electrolyte based on ceria (GDC) and the anode based on nickel-ceria cermet (Ni-GDC) present good adhesion and well defined interfaces. No reactive phases and other type of defects were detected. This study showed that both materials, Ni-GDC and GDC are thermochemical and thermomechanically compatible.