Eletrólitos de céria dopada com Gd2O3 para pilhas a combustível de óxido sólido

Abstract

Este trabalho investigou a condutividade elétrica e a microestrutura de amostras com composições Ce1-xGd xO2-δ (x = 0, 5, 10 e 15%em mol) preparadas com CeO2 com 99,9% pureza. A sinterização de corpos de prova obtidos por prensagem isostática foi realizada ao ar a 1450 ºC por 2 e 10 horas de patamar e a 1500 ºC por 8 horas de patamar. Amostras sinterizadas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância entre 200-600ºC e na faixa de freqüência 5Hz-13MHz. A sinterização ocorreu via fase líquida e amostras sinterizadas a 1450 °C com 10 h apresentaram densidade superior a 97 %. A maior condutividade elétrica do grão foi obtida para amostra contendo 10 mol Gd2O3 e sinterizada a 1500 °C - 8 h. A condutividade elétrica do contorno de grão apresentou aumento sistemático com o aumento do teor de Gd2O3 sendo que a composição CeGdO15 (com 15% de Gd2O3) sinterizada a 1450 °C - 10 h apresentou a maior condutividade total.

Efeitos da dopagem com gadolínia na densificação e nas propriedades elétricas de soluções sólidas Ce0,99-xGdxCu0,01O2-δ

“…Esta interação limita a mobilidade das vacâncias, reduzindo a condutividade iônica. A literatura aponta que a otimização da condutividade iônica de eletrólitos à base de céria ocorre para teores de dopante em torno de 20% em mol [7,11,12].…”

Estudo do crescimento de nanofitas de céria dopada com gadolínio por sistema de aquecimento por micro-ondas

“…A causa deste efeito é uma transformação contínua e reversível entre o sesquióxido e o dióxido de cério (Ce 2 O 3 e CeO 2 , respectivamente), um pobre e outro rico em oxigênio, dependendo da concentração externa do gás [9]. A céria é também um condutor elétrico misto, isto é, condutor eletrônico e iônico e a condutividade eletrônica é dependente da temperatura e da pressão parcial de oxigênio [10]. Na céria, o íon metálico está cercado por oito ânions O 2que formam os vértices do cubo.…”