{"id":113261,"date":"2018-03-11T10:40:35","date_gmt":"2018-03-11T10:40:35","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/oxidos-mixtos-tipo-perovskita-ln0-5m0-5feo3-d-lnla-sm-nd-gd-mba-sr-para-su-aplicacion-como-catodos-en-pilas-sofc\/"},"modified":"2018-03-11T10:40:35","modified_gmt":"2018-03-11T10:40:35","slug":"oxidos-mixtos-tipo-perovskita-ln0-5m0-5feo3-d-lnla-sm-nd-gd-mba-sr-para-su-aplicacion-como-catodos-en-pilas-sofc","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/propiedades-de-materiales\/oxidos-mixtos-tipo-perovskita-ln0-5m0-5feo3-d-lnla-sm-nd-gd-mba-sr-para-su-aplicacion-como-catodos-en-pilas-sofc\/","title":{"rendered":"\u00f3xidos mixtos tipo perovskita ln0.5m0.5feo3-d (ln=la, sm, nd, gd; m=ba, sr) para su aplicaci\u00f3n como c\u00e1todos en pilas sofc"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Ana Ecija Verdejo <\/strong><\/h2>\n<p>El calentamiento global, la degradaci\u00f3n medioambiental y la disminuci\u00f3n de las reservasde combustibles f\u00f3siles han llevado tanto a pol\u00edticos y a cient\u00edficos como al resto de ciudadanosde las sociedades modernas industrializadas, a considerar la necesidad de un cambio en elmodelo energ\u00e9tico actual, basado en la quema de combustibles f\u00f3siles, hacia un modeloenerg\u00e9tico sostenible. En respuesta a los problemas actuales, es necesario adoptar una serie demedidas, como la disminuci\u00f3n de emisiones de efecto invernadero, el aumento del empleo delas energ\u00edas renovables y el desarrollo de nuevas tecnolog\u00edas de generaci\u00f3n de energ\u00eda. Entre lasm\u00e1s prometedoras se encuentra la tecnolog\u00eda basada en el hidr\u00f3geno, y los sistemas degeneraci\u00f3n y almacenamiento de energ\u00eda como las pilas de combustible y las bater\u00edas de litio.Este trabajo se centra en el estudio de materiales c\u00e1todo para su utilizaci\u00f3n en celdas decombustible de \u00f3xido s\u00f3lido (sofc). Los \u00f3xidos de metales de transici\u00f3n con estructuraperovskita abo3 (a = elemento de tierra rara; b = metal de transici\u00f3n) son compuestostecnol\u00f3gicamente importantes para su aplicaci\u00f3n en sofc. Entre estos materiales, lasperovskitas de hierro se han investigado como c\u00e1todo para sistemas sofc de temperaturaintermedia (it-sofc) en las que se emplea la circonia estabilizada con itria (ysz) comoelectrolito, debido a que presentan alta conductividad mixta, buena actividad catal\u00edtica para lareducci\u00f3n de ox\u00edgeno y un coeficiente de expansi\u00f3n t\u00e9rmica semejante al del electrolito.Las propiedades de los materiales tipo perovskita, afeo3-\u00c2\u00bf, pueden modificarse variandoel tama\u00f1o o la carga de los cationes que ocupan la posici\u00f3n a. El tama\u00f1o del cati\u00f3n a se puedecuantificar mediante su radio i\u00f3nico medio, <ra>, y el grado de desorden debido a la diferenciade tama\u00f1o de los cationes que ocupan esta posici\u00f3n, mediante la varianza, s2(ra). Con el fin deestudiar el efecto que producen dichos par\u00e1metros (<ra> y s2(ra)), por separado, en laspropiedades de este tipo de compuestos, se han preparado dos familias de perovskitas (<ra> ys2(ra)) de f\u00f3rmula general ln1-xmxfeo3-d (ln = la, nd, sm; m = sr, ba) para cada una de lascuales se var\u00eda el par\u00e1metro a evaluar manteniendo fijos los otros dos.Este trabajo se ha estructurado en cinco cap\u00edtulos de la siguiente manera:en primer lugar, se realiza una descripci\u00f3n de la situaci\u00f3n energ\u00e9tica, nacional einternacional, actual. Se muestra la problem\u00e1tica existente de consumo-producci\u00f3n de energ\u00eday, a su vez, se proponen las pilas de combustible de \u00f3xido s\u00f3lido como alternativa energ\u00e9tica defuturo. A continuaci\u00f3n, se detalla el funcionamiento y los principales materiales que componenlas sofc para, finalmente, centrarse en los materiales que se utilizan como c\u00e1todos en este tipode pila y en las propiedades de los mismos.En el cap\u00edtulo 2, se describen los fundamentos de los m\u00e9todos de s\u00edntesis usados en lapreparaci\u00f3n de los materiales mostrados en este trabajo, as\u00ed como, el procedimientoexperimental seguido en cada caso. Del mismo modo, se explican los pasos realizados para elprocesado del material en bulk y en celda, para su posterior caracterizaci\u00f3n el\u00e9ctrica yelectroqu\u00edmica, respectivamente.En el cap\u00edtulo 3, se recoge la caracterizaci\u00f3n de la perovskita con f\u00f3rmula generalla0.5ba0.5feo3-d, la cual se ha preparado mediante dos m\u00e9todos de s\u00edntesis diferentes: cer\u00e1mico yde combusti\u00f3n con glicina-nitrato con el fin de seleccionar, entre ellos, la v\u00eda de s\u00edntesis m\u00e1sapropiada para la obtenci\u00f3n de este tipo de compuestos con aplicaci\u00f3n como c\u00e1todos parasistemas de pilas de combustible de \u00f3xido s\u00f3lido.En el cap\u00edtulo 4, se analiza la influencia del radio i\u00f3nico medio del cati\u00f3n a, <ra>, en laestructura y en las propiedades de una serie de perovskitas de hierro ln0.5m0.5feo3-d\u00c2\u00bf(ln = la, nd, sm; m = ba, sr). En dicho sistema, se varia <ra> entre 1.34 y 1.25 \u00ed\u00a5, manteniendoconstante el nivel de dopaje en la posici\u00f3n a, x = 0.5 y el desorden del tama\u00f1o del cati\u00f3n a,s2(ra) = 0.0161 \u00ed\u00a52. En la serie, se preparan dos compuestos (la0.05sm0.45sr0.32ba0.18feo3-d yla0.18gd0.32sr0.33ba0.17feo3-d) con igual x, <ra> y s2(ra) (x = 0.5, <ra> = 1.25 \u00ed\u00a5 y s2(ra) = 0.0161 \u00ed\u00a52)para analizar en qu\u00e9 proporci\u00f3n afecta la variaci\u00f3n aislada, del tipo de elemento, en laspropiedades de estos materiales.Finalmente, en el cap\u00edtulo 5, se muestra el estudio de la influencia del desordenproducido por la diferencia de tama\u00f1o de los cationes que ocupan la posici\u00f3n a, s2(ra), en laestructura y propiedades de una serie de perovskitas de f\u00f3rmula general ln0.5m0.5feo3-d (ln =la, sm; m = ba, sr). En este sistema se ha variado s2(ra) en el intervalo 0.0286 \u00c2\u00bf s2(ra) \u00c2\u00bf 0.0089\u00ed\u00a52, manteniendo constantes tanto el dopaje (x = 0.5), como el radio i\u00f3nico medio del cati\u00f3n a(<ra> ~ 1.30 \u00ed\u00a5).La caracterizaci\u00f3n de los compuestos estudiados en los cap\u00edtulos 3, 4 y 5, se ha realizadomediante las siguientes t\u00e9cnicas: espectroscopia de emisi\u00f3n de plasma acoplado inductivamente(icp-aes), difracci\u00f3n de rayos x (drx) y difracci\u00f3n de neutrones (dn) sobre muestrapolicristalina, microscop\u00eda electr\u00f3nica de barrido (meb), m\u00e9todo de adsorci\u00f3n de nitr\u00f3geno debrunauer-emmett-teller (bet), an\u00e1lisis termogravim\u00e9trico (tg), medidas de conductividadel\u00e9ctrica mediante el m\u00e9todo de cuatro puntos y medidas de espectroscopia de impedanciacompleja (eis). La compatibilidad qu\u00edmica entre los materiales c\u00e1todo en estudio y el electrolitoconvencional circonia estabilizada con un 8% de itria (8ysz), se ha analizado mediantetermodifractometr\u00eda de rayos x (tdx).<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>\u00f3xidos mixtos tipo perovskita ln0.5m0.5feo3-d (ln=la, sm, nd, gd; m=ba, sr) para su aplicaci\u00f3n como c\u00e1todos en pilas sofc<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 \u00f3xidos mixtos tipo perovskita ln0.5m0.5feo3-d (ln=la, sm, nd, gd; m=ba, sr) para su aplicaci\u00f3n como c\u00e1todos en pilas sofc <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Ana Ecija Verdejo <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Pa\u00eds vasco\/euskal herriko unibertsitatea<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 28\/09\/2012<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Karmele Vidal Garcia<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Jos\u00e9 Luis Pizarro sanz <\/li>\n<li>miquel \u00ed\u00a0ngel Cuevas diarte (vocal)<\/li>\n<li>angel Larrea arbaizar (vocal)<\/li>\n<li>Francisco Javier Belzunce varela (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Ana Ecija Verdejo El calentamiento global, la degradaci\u00f3n medioambiental y la disminuci\u00f3n de las reservasde combustibles f\u00f3siles [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center 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