06/C183

 

Nuevos materiales con conductividad mixta para aplicaciones electroquímicas

New materials for electrochemical devices

 

Director: CANEIRO, Alberto

E-mail: caneiro@cab.cnea.gov.ar

 

Co-Director: PRADO, Fernando

 

Integrantes: SERQUIS, Adriana; MOGNI, Liliana; GRUNBAUM, Nicolás; BAQUE, Laura; MORENO, Mario Sergio

 

Resumen Técnico

El presente proyecto se propone consolidar la actividad de investigación iniciada en nuestro grupo que está relacionada con el estudio de nuevos materiales basados en óxidos de metales de transición con estructura derivada de la perovskita de fórmula general (La,Sr)n+1(Fe,Co,Ni, Mo, Mn)nO3n+1 con n=1,2,3, infinito.

El interés estará centrado en el estudio de un conjunto de propiedades tanto de alta como de baja temperatura.

Se estudiarán las propiedades de alta temperatura que permitan identificar potenciales materiales para dos aplicaciones electroquímicas de gran interés actual tales como: materiales de electrodo para celdas de combustible de alta temperatura de óxido sólido (SOFC- Solid Oxide Fuel Cell) y en membranas de separación de oxígeno para la producción de productos de alto valor agregado a partir de la oxidación de metano.

Se abarcará la síntesis de muestras masivas por distintos métodos químicos, su caracterización estructural, microestructural, estudios termodinámicos de alta temperatura y estructura de defectos, propiedades de transporte electrónico e iónico y análisis de su comportamiento como electrodo para la disociación del oxígeno.

Se explorarán distintos métodos para la deposición de películas gruesas y delgadas sobre electrolitos sólidos y se realizarán estudios microestructurales de la interfase conductor mixto/electrolito sólido. En el caso de nuevos materiales se analizarán las propiedades de transporte y magnéticas de baja temperatura en vistas a estudiar los estados de orden magnético, interacciones magnéticas y posible existencia de magnetorresistencia. Estos estudios serán completados con el análisis de la estructura electrónica mediante técnicas de absorción y de fotoemisión de rayos-x.

 

Summary

The aim of this project is to consolidate the research activity of our group related with the study of new materials with perovskite related crystal structure and general formula (La,Sr)n+1(Fe,Co,Ni,Mn)nO3n+1 with n = 1,2,3,¥.

We propose to study the high temperature properties of these materials in order to identify new materials for high temperature electrochemical applications such as cathodes for Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) and Oxygen Separation Membranes for the production of high added value products obtained from the oxidation of methane.

The studies will include the synthesis of bulk materials by different methods, the structural and microstructural characterization, the study of the high temperature thermodynamic properties and the defect structure, the electronic and ionic transport properties and the behaviour of these materials for oxygen dissociation.

We will explore different routes for the deposition of thin and thick films on solid electrolytes and the solid electrolyte/electrode interface will be characterized.

The study of the transport and magnetic properties of these materials at low temperatures will be also considered in order to analyse the magnetic order, the magnetic interactions and the possible existence of magnetoresistance in the case of novel compounds. These studies will include the analysis of the electronic structure by XAS and XPS.