Sintesi di fibre di Ce0.9Gd0.1O1.95 (GDC10) tramite elettrospinning, per utilizzo nelle celle a ossidi solidi (SOCs)

Abstract

La ceria drogata con terre rare (RE) forma sistemi di tipo Ce1-xRExO2-x/2 e mostra una eccellente proprietà di conducibilità ionica, permettendone un suo utilizzo come elettrolita nelle celle ad ossidi solidi (SOCs), abbassando la temperatura di lavoro nell’intervallo 400-700 °C. In questo lavoro, sono state sintetizzate e caratterizzate nanofibre di Ce0,9Gd0,1O1,95 (GDC10) per la costruzione di un backbone nelle SOCs. I campioni di GDC10 sono stati sintetizzati tramite elettrofilatura e caratterizzati con microscopia elettronica a scansione (SEM), diffrattometria a raggi X (XRD) e analisi termogravimetriche. Sono anche state eseguite analisi reologiche sulle soluzioni precursori per ottimizzare il processo di elettrofilatura. Infine, è stato preparato il sistema backbone-elettrolita, caratterizzato in seguito con SEM e un test di adesione.

Rare earths(RE)-doped ceria systems (Ce1-xRExO2-x/2) display excellent ionic conductivity with a low activation energy, allowing its use as a solid electrolyte in solid-oxide cells (SOCs), decreasing the operating temperature in the range of 400-700 °C. In this work, Ce0,9Gd0,1O1,95 (GDC10) nanofibers were synthetized and analyzed, to be used as a backbone in SOCs. The samples of GDC10 were synthesized by electrospinning and characterized with scanning electron microscope (SEM), thermogravimetric analysis, and X-ray diffraction (XRD). Rheologic analysis were performed on the solutions to optimize the electrospinning process. At last, the systems backbone-electrolyte were prepared and characterized using SEM and adhesion tests.