Tape casting is a widely used ceramic process that generally makes use of pore former agents to produce elements with engineered porosity for Solid Oxide Electrolyzer Cell (SOEC) applications. In this work, porous La0.8Sr0.2MnO3-d-Ce0.8Gd0.2O2-d (LSM-GDC) supporting anode of suitable porosity was produced using the reactive sintering approach without using of pore forming agent. The reactive sintering approach was considered in order to exploit the porosity induced by the precursor decomposition during a single thermal treatment of calcining-debonding-sintering. A stable tape casting slurry of lanthanum, strontium and manganite precursors and GDC powder was used in order to obtain large-area, crack-free green tapes. This process allowed to obtain 10 x 10 cm2 LSM-GDC sintered tapes of thickness 600 mm with values of porosity and mechanical strength suitable for SOEC applications, starting from the precursor mixture without the addition of pore former and avoiding any calcination step.
Il colaggio su nastro è un processo ceramico ampiamente utilizzato per la produzione di elementi con porosità ingegnerizzata per applicazioni in elettrolizzatori ad ossidi solidi (SOEC) mediante l'utilizzo di agenti porizzanti. In questo lavoro un supporto anodico poroso a base di La0.8Sr0.2MnO3-d-Ce0.8Gd0.2O2-d (LSM-GDC) e con porosità adeguata all'applicazione è stato prodotto mediante sinterizzazione reattiva senza l'utilizzo di tali agenti. La sinterizzazione reattiva è stata considerata al fine di sfruttare l'incremento di porosità indotto dalla decomposizione dei precursori durante un singolo trattamento termico di calcinazione-rimozione degli organici-sinterizzazione. E' stata prodotta una sospensione stabile di precursori di lantanio, stronzio e manganese e polvere di GDC al fine di ottenere un nastro ceramico verde, senza difetti e ad elevata area. Mediante questo processo sono stati ottenuti nastri sinterizzati di LSM-GDC di dimensione 10 x 10 cm2 e di 600 µm di spessore che presentano valori di porosità e stabilità meccanica adatti alle applicazioni SOEC, partendo da una miscela di precursori, senza l'aggiunta di agenti porizzanti ed eliminando lo step di calcinazione.
METODO DI PRODUZIONE INNOVATIVO DI SUPPORTI ANODICI PER ELETTROLIZZATORI AD OSSIDI SOLIDI (SOEC)
A Gondolini;E Mercadelli;A Sangiorgi;P Pinasco;A Sanson
2016
Abstract
Il colaggio su nastro è un processo ceramico ampiamente utilizzato per la produzione di elementi con porosità ingegnerizzata per applicazioni in elettrolizzatori ad ossidi solidi (SOEC) mediante l'utilizzo di agenti porizzanti. In questo lavoro un supporto anodico poroso a base di La0.8Sr0.2MnO3-d-Ce0.8Gd0.2O2-d (LSM-GDC) e con porosità adeguata all'applicazione è stato prodotto mediante sinterizzazione reattiva senza l'utilizzo di tali agenti. La sinterizzazione reattiva è stata considerata al fine di sfruttare l'incremento di porosità indotto dalla decomposizione dei precursori durante un singolo trattamento termico di calcinazione-rimozione degli organici-sinterizzazione. E' stata prodotta una sospensione stabile di precursori di lantanio, stronzio e manganese e polvere di GDC al fine di ottenere un nastro ceramico verde, senza difetti e ad elevata area. Mediante questo processo sono stati ottenuti nastri sinterizzati di LSM-GDC di dimensione 10 x 10 cm2 e di 600 µm di spessore che presentano valori di porosità e stabilità meccanica adatti alle applicazioni SOEC, partendo da una miscela di precursori, senza l'aggiunta di agenti porizzanti ed eliminando lo step di calcinazione.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
