Interconectores metálicos y capas protectoras para su aplicación en pilas sofc

Zusammenfassung

Uno de los requisitos para lograr la comercialización de las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC), es disminuir su temperatura de operación. Para ello, es necesario disponer de materiales con buenas propiedades eléctricas y termomecánicas para su funcionamiento a temperaturas comprendidas entre 500-800 ºC. Los materiales metálicos utilizados como interconectores en sustitución de los materiales cerámicos son una buena alternativa para disminuir la temperatura de operación. Estos materiales tienen la ventaja de presentar mejor compatibilidad química, mejores propiedades mecánicas, alta conductividad térmica y bajo coste. Uno de los problemas relacionados con la degradación de las celdas SOFC, es el envenenamiento del cátodo (La0.6Sr0.4FeO3), por las especies de cromo provenientes de los interconectores (Crofer 22 APU, SS430 y Conicro 4023 W 188), cuando se exponen a largos periodos de oxidación en las condiciones de operación, que reducen los sitios activos electroquímicos e interaccionan con el material cátodo dando lugar a fases de baja conductividad eléctrica que hacen que el rendimiento de las celdas sea menor.Para reducir la difusión de cromo de los interconectores y evitar la cristalización de subproductos en el cátodo, se propone emplear dos materiales con estructura espinela (MnCo2O4 y MnCo1.9Fe0.1O4) entre los interconectores y el cátodo. El objetivo principal de este trabajo es analizar los procesos de oxidación de los materiales metálicos utilizados como interconectores, los procesos que ocurren en las interfases cátodo-capa protectora-interconector, así como la influencia del método de deposición en el diferente comportamiento de las capas protectoras, a partir de las propiedades estructurales, microestructurales, espectroscópicas y electroquímicas.