Síntese, caracterização e desempenho eletroquímico de uma célula a combustível unitária obtida via método dos precursores poliméricos

Abstract

Novas tecnologias estão sendo desenvolvidas para diminuir a dependência de energia de origem fóssil. As células a combustível tornam-se fonte promissora na geração de energia de forma limpa, visto que em sua operação gera 𝐻2𝑂 como resíduo. Este trabalho propõe a caracterização de uma célula a combustível unitária obtida via método dos precursores poliméricos. Dentre os tipos de células existentes, a escolhida para este trabalho foi a célula a combustível de óxido sólido, pela vantagem de ser construída totalmente de sólidos e não necessitarem de metais nobres como catalisadores. Constituída por um eletrólito que foi fabricado com zircônia estabilizada com ítria, e dois eletrodos (ânodo e catodo), fabricados com óxido de níquel (NiO) e manganita de lantânio, respectivamente. A caracterização dos componentes da célula foi realizada pela análises térmicas, difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão e microscopia eletrônica de varredura. Os principais resultados obtidos revelaram a estrutura nanométrica e cristalina do NiO, o que eleva a área de extensão da superfície ativa do eletrodo. O eletrólito apresenta a estrutura densa desejada, o que auxilia na separação dos íons de oxigênio entre os eletrodos. E após a junção de todos os componentes, a célula foi submetida a um teste de hidrogênio para análise de seu desempenho eletroquímico, que por sua vez se mostrou baixo, devido a falta de conectividade na fronteira trifásica da célula.