Studio ed ottimizzazione del processo per la realizzazione di una semicella per applicazioni SOEC

In this study the possibility of obtaining an oxygen-electrode supported Solid Oxide Electrolyzer Half- Cell constituted by La0.8Sr0.2MnO3-?-Ce0.8Gd0.2O2-? (LSM-GDC) porous anode and GDC dense electrolyte in a single thermal step (included the formation of the perovskitic anodic phase) was investigated. The half- cell was produced depositing the electrolyte layer directly on a green tape containing a mixture of precursors of the perovskitic phase and GDC. The porosity of the supporting anode was obtained exploiting the decomposition of the LSM precursors during a single thermal treatment that assures the perovskitic phase formation and the consolidation of the oxygen-electrode supported half-cell with the desired porous/dense architecture. The effect of different sintering aids on the densification of the electrolytic layer and on the flatness of the final half-cell was considered as well.

In questo lavoro è stato investigata la possibilità dell'ottenimento di una semicella (per applicazioni in elettrolizzatori ad ossidi solidi) costituita da un anodo poroso di La0.8Sr0.2MnO3-?-Ce0.8Gd0.2O2-? (LSM-GDC) e un elettrolita denso di GDC in un singolo step termico che comprenda anche la formazione della fase perovskitica anodica. La semicella è stata prodotta depositando la membrana elettrolitica direttamente sul nastro ceramico verde contenente la miscela di precursori per l'ottenimento della fase perovskitica e la GDC. La porosità dell'anodo supportante è stata ottenuta sfruttando la decomposizione dei precursori di LSM durante il singolo trattamento termico; quest'ultimo assicura la formazione ed il consolidamento della semicella con l'architettura poroso-denso desiderata. E' stato inoltre accuratamente investigato l'effetto di diversi additivi di sinterizzazione sulla densificazione della membrana elettrolitica e sulla planarità della semicella finale.