Molte delle problematiche che impediscono il miglioramento delle prestazioni di celle a combustibile ad ossido solido (SOFC) attualmente considerati stato dell'arte, sono legate alla possibilità di reperire un valido sostituto al CerMet a base Ni costituente il comparto anodico. Per questa ragione la ricerca è focalizzata alla sostituzione dei classici anodi basati sul nichel con elettrodi puramente ceramici. Tra i possibili sistemi ceramici, il titanato di stronzio drogato con lantanio Sr0.4La0.4TiO3 (LST) ha riscosso un notevole interesse per la possibilità di essere alimentato non solo con idrogeno ma anche con combustibili idrocarburici grazie alla sua elevata resistenza alla deposizione di carbone e all'avvelenamento da zolfo. LST Inoltre presenta una notevole stabilità chimica sia alle alte temperature che in condizioni riducenti e ossidanti. In questo composto il ruolo di catalizzatore per l'ossidazione elettrochimica del combustibile è svolto dalla coppia Ti4+/Ti3+ che si forma nelle condizione riducenti tipiche del comparto anodico. Nonostante i sistemi a base di lantanio stronzio titanato siano ampiamente decritti in letteratura, esistono pochi studi riguardo la sintesi e la messa a punto delle condizioni di processo per ottenere la fase perovskitica e la stechiometria di interesse. In letteratura i sistemi a base di LST vengono sintetizzati a temperature >=1400°C e per tempi che vanno dalle 4 alle 12 ore. Trattamenti termici così estremi portano inevitabilmente ad un aumento dei tempi di produzione e dei costi del prodotto finito, nonché rendono più difficili e costosi i successivi trattamenti termici di consolidamento. Scopo di questa tesi è lo studio accurato delle condizioni di sintesi necessarie all'ottenimento del composto di interesse. In particolare verrà attentamente analizzata l'influenza della natura dei precursori sulla temperatura di formazione della fase perovskitica nonché le condizioni necessarie ad ottenere la fase pura con la corretta stechiometria.
Sintesi e caratterizzazione di La0.4Sr0.4TiO3 (LST) come anodo innovativo per celle a combustibile ad ossido solido (SOFC)
A Sanson;E Mercadelli
2011
Abstract
Molte delle problematiche che impediscono il miglioramento delle prestazioni di celle a combustibile ad ossido solido (SOFC) attualmente considerati stato dell'arte, sono legate alla possibilità di reperire un valido sostituto al CerMet a base Ni costituente il comparto anodico. Per questa ragione la ricerca è focalizzata alla sostituzione dei classici anodi basati sul nichel con elettrodi puramente ceramici. Tra i possibili sistemi ceramici, il titanato di stronzio drogato con lantanio Sr0.4La0.4TiO3 (LST) ha riscosso un notevole interesse per la possibilità di essere alimentato non solo con idrogeno ma anche con combustibili idrocarburici grazie alla sua elevata resistenza alla deposizione di carbone e all'avvelenamento da zolfo. LST Inoltre presenta una notevole stabilità chimica sia alle alte temperature che in condizioni riducenti e ossidanti. In questo composto il ruolo di catalizzatore per l'ossidazione elettrochimica del combustibile è svolto dalla coppia Ti4+/Ti3+ che si forma nelle condizione riducenti tipiche del comparto anodico. Nonostante i sistemi a base di lantanio stronzio titanato siano ampiamente decritti in letteratura, esistono pochi studi riguardo la sintesi e la messa a punto delle condizioni di processo per ottenere la fase perovskitica e la stechiometria di interesse. In letteratura i sistemi a base di LST vengono sintetizzati a temperature >=1400°C e per tempi che vanno dalle 4 alle 12 ore. Trattamenti termici così estremi portano inevitabilmente ad un aumento dei tempi di produzione e dei costi del prodotto finito, nonché rendono più difficili e costosi i successivi trattamenti termici di consolidamento. Scopo di questa tesi è lo studio accurato delle condizioni di sintesi necessarie all'ottenimento del composto di interesse. In particolare verrà attentamente analizzata l'influenza della natura dei precursori sulla temperatura di formazione della fase perovskitica nonché le condizioni necessarie ad ottenere la fase pura con la corretta stechiometria.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
