ChemInform Abstract: The Conductivity of Porous Ni/ZrO2‐Y2O3 Cermets

Dees, Dennis W.; Claar, T. D.; Easler, T.E.; Fee, D.C.; Mrazek, F. C.

doi:10.1002/chin.198751008

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“…Este compósito atende satisfatoriamente aos requisitos de desempenho, mas apresenta problemas de degradação para longos tempos de utilização e baixa compatibilidade do coeficiente de expansão térmica com o do eletrólito, devido a alta concentração da fase metálica [66]. Por outro lado, as altas temperaturas de operação da célula a combustível e a alta concentração metálica do compósito tornam desnecessário o uso de metais nobres no anodo [56].…”

Section: Anodosunclassified

Materiais cerâmicos para células a combustível

et al. 2004

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INTRODUÇÃOCélula a combustível é um dispositivo que converte eletroquimicamente combustíveis químicos em eletricidade; é, essencialmente, uma bateria que não para de fornecer corrente elétrica por causa da contínua alimentação externa de combustível. Em outras palavras, é uma bateria na qual os dois eletrodos não são consumidos durante a descarga, mas agem simplesmente como locais para a reação entre combustível e oxidante [1]. Células a combustível convertem energia química diretamente em energia elétrica com eficiência termodinâmica não limitada pelo ciclo de Carnot [2,3]. Essa vantagem das células a combustível depende, entretanto, de como os combustíveis que serão utilizados podem ser reformados para produzir hidrogênio e dióxido de carbono [4]. Toda célula a combustível é composta de uma seqüência de unidades, cada uma com quatro componentes: o eletrólito, o eletrodo para o ar (ar é o oxidante), o eletrodo para o combustível (o mais comum é o hidrogênio), e o interconector.Muitos tipos de células a combustível foram desenvolvidos, sendo as células classificadas geralmente de acordo com o tipo de eletrólito. Os cinco principais tipos são:1-célula a combustível de ácido fosfórico, operacional a 180 o C; 2-célula a combustível de membrana trocadora de prótons, ou célula a combustível de eletrólito de membrana polimérica, operacional na faixa de temperatura 60-80 o C; 3-célula a combustível de eletrólito alcalino, operacional a temperaturas relativamente baixas (80 o C). Tem sido usada no ônibus espacial como principal fonte de energia. Embora tenha operado confiável e eficientemente em missões espaciais por mais de 40 anos, não tem sido usada para outras finalidades, principalmente por causa do alto custo ResumoA partir da definição de células a combustível, é feita uma introdução sucinta dos tipos de células e dos materiais cerâmicos que são empregados em projeto e fabricação destes dispositivos geradores de energia elétrica. Tomando por base a ampla literatura científica disponível em publicações periódicas internacionais indexadas e arbitradas, bem como patentes, são relatados com detalhes os materiais cerâmicos com comportamento elétrico adequado para uso como eletrólitos, anodos, catodos, interconectores e selantes, que são os componentes básicos de células a combustível de óxidos sólidos. Por fim, é feita uma avaliação do estado da arte na pesquisa e desenvolvimento de materiais cerâmicos para uso em células a combustível de óxidos sólidos. Palavras-chave: célula a combustível, eletrólito sólido, anodo, catodo, interconector. Abstract Basic definitions of fuel cells and a brief introduction of different types of fuel cells

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Section: Anodosunclassified

Materiais cerâmicos para células a combustível

et al. 2004

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“…The composition of the Ni cermet is typically at least 30-vol% Ni to achieve the percolation threshold for electronic conduction [13].…”

Section: Basic Operating Principles Of An Sofcmentioning

confidence: 99%

“…One important demonstration of this comes from experiments with Cu-YSZ cells that were prepared with 13 molybdena substituted for ceria in the anode [45]. The Cu-ceria-YSZ or the Cu-molybdena-YSZ cells were heated to 450ºC with flowing propylene fed to the anode.…”

Section: Catalytic Requirementsmentioning

confidence: 99%

Novel SOFC Anodes for the Direct Electrochemical Oxidation of Hydrocarbons

Gorte

Vohs

2003

ChemInform

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Recent developments in solid-oxide fuel cells (SOFC) that electrochemically oxidize hydrocarbon fuels to produce electrical power without first reforming them to H 2 are described. First, the operating principles of SOFCs are reviewed, along with a description of state-of-the-art SOFC designs. This is followed by a discussion of the concepts and procedures used in the synthesis of direct-oxidation fuel cells with anodes based on composites of Cu, ceria, and yttria-stabilized zirconia. The discussion focuses on how heterogeneous catalysis has an important role to play in the development of SOFCs that directly oxidize hydrocarbon fuels. AbstractRecent developments in solid-oxide fuel cells (SOFC) that electrochemically oxidize hydrocarbon fuels to produce electrical power without first reforming them to H 2 are described.First, the operating principles of SOFCs are reviewed, along with a description of state-of-the-art SOFC designs. This is followed by a discussion of the concepts and procedures used in the synthesis of direct-oxidation fuel cells with anodes based on composites of Cu, ceria, and yttriastabilized zirconia. The discussion focuses on how heterogeneous catalysis has an important role to play in the development of SOFCs that directly oxidize hydrocarbon fuels.

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“…Os fatores responsáveis pela microestrutura do ânodo incluem o tamanho recíproco dos grãos de Ni e YSZ, e da distribuição das partículas de Ni na matriz de YSZ [10]. A Fig.…”

Section: Principais Materiais Usados Na Constituição Do âNodounclassified

Materiais usados na constituição dos principais componentes de células a combustível de óxido sólido

Nascimento

Mohallem

2009

Cerâmica

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ResumoAs células a combustível de óxido sólido (SOFC) são dispositivos capazes de gerar energia elétrica com alta eficiência e baixa emissão de poluentes. As altas temperaturas de operação dessas células (600 a 1000 ºC) são benéficas no sentido de possibilitar a reforma in situ do combustível utilizado, bem como sua aplicação em sistemas de co-geração de energia, aumentando sua eficiência teórica total que pode chegar entre 80 e 85%. Entretanto, essas altas temperaturas, o contato direto entre materiais de constituições químicas diferentes e a utilização de gases redutores e oxidantes, são alguns dos fatores que impõem severas restrições aos materiais usados na preparação de seus principais componentes. O presente artigo tem como objetivo revisar o desenvolvimento do estado da arte, com relação aos materiais de ânodo, cátodo, eletrólito, interconectores e selantes, usados em SOFCs. Os requisitos necessários para o bom funcionamento de cada componente e os materiais que melhor se adequam aos mesmos são descritos. As vantagens e desvantagens dos principais materiais encontrados na literatura são também comentadas e comparadas. Palavras-chave: células a combustível de óxido sólido, ânodo, cátodo, eletrólito. Abstract Solid oxide fuel cells (SOFC

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ChemInform Abstract: The Conductivity of Porous Ni/ZrO2‐Y2O3 Cermets

Abstract: at 1000 °C has been measured as a function of the Ni content (15‐50 vol.%) using cermets with two different ZrO2 particle sizes.

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Materiais cerâmicos para células a combustível

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Novel SOFC Anodes for the Direct Electrochemical Oxidation of Hydrocarbons

Materiais usados na constituição dos principais componentes de células a combustível de óxido sólido

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