SOFCs COM ELETRÓLITO DEPOSITADO PELA TÉCNICA DE RF MAGNETRON SPUTTERING REATIVO

SOFCs COM ELETRÓLITO DEPOSITADO PELA TÉCNICA DE RF MAGNETRON SPUTTERING REATIVO

• Autor
• André Baroni Jermolovicius
• Co-autores
• Daniel Zanetti de Florio
• Resumo

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  Uma célula a combustível de óxido sólido (SOFCs) unitária apresenta dois eletrodos (cátodo e ânodo) e um eletrólito. Adotou-se, neste estudo, o eletrólito de YSZ (zircônia estabilizada com 8 mol% de ítria) depositado por RF sputtering reativo, o ânodo de NiO/YSZ conformado por prensagem uniaxial e o cátodo de LSM aplicado por pintura convencional. Iniciou-se pela análise das pastilhas do ânodo, a serem usadas como substratos para o eletrólito, visando estabelecer as condições para obtenção de um filme uniforme de YSZ sobre ele. Prepararam-se pastilhas finas (~1,2 mm de espessura por 25 mm de diâmetro) de NiO/YSZ (60/40 %wt), dextrina (4,0 wt.%) e diferentes quantidades de carbon black (CB) (5, 10 ,15 e 20 wt.%). Estas foram pré-sinterizadas com uma taxa de aquecimento de 1 °C/min até 1350 °C por 1h. O resfriamento seguiu uma taxa de 10 °C/min. Durante os testes iniciais para a deposição do eletrólito, variaram-se os fluxos de argônio e oxigênio (com até 20 % de O₂ nesta mistura) e a temperatura de deposição (de 25 a 1000 °C). Manteve-se a pressão interna da câmara fixa (ao redor de 3 mTor) e uma potência de ~200 W por ~1 h, sobre um alvo metálico de ZrY. Avaliando os resultados destes testes, identificou-se quais são os valores mais adequados destes parâmetros, para a obtenção de filmes densos. Estas condições foram testadas sobre uma pastilha de ânodo. O filme depositado foi aquecido ao redor dos 1250 °C por ~2h para a sua fixação. Através de micrografias de MEV, confirmou-se a expectativa da obtenção de um filme denso de YSZ.

• Palavras-chave
• Deposição por sputtering reativo, células a combustível de óxido sólido, filmes finos
• Modalidade
• Pôster
• Área Temática
• Materiais Funcionais Avançados