Preparazione e infiltrazione di elettrodi di ceria drogata gadolinia a porosità anisotropa per sistemi SOC

Abstract

Nello scenario energetico odierno si constata che le risorse si stanno esaurendo. Risulta quindi necessario lo sviluppo di metodi efficienti e sostenibili per produrre e immagazzinare l’energia, per questo la ricerca si sta concentrando su celle elettrochimiche e in particolare i sistemi SOC. Lo scopo della tesi consiste nel produrre e testare delle celle simmetriche di SDC-GDC (Sm0.2Ce0.8O2-δ e Gd0.1Ce0.9O2-δ) infiltrate con perovskite BSCF (Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ). Questo tipo di cella è tuttora non molto studiato in letteratura e in questo elaborato si enunciano le tecniche utilizzate per la fabbricazione di celle simmetriche, elettrolita supportate, da caratterizzare elettrochimicamente in configurazione “due elettrodi”. Per quanto riguarda le tecniche impiegate in questa tesi, la ceria si è rivelata essere meno fragile rispetto alla zirconia YSZ (Y0.08Zr0.92O2) e per questo, il suo utilizzo in laboratorio viene consigliato. Le sue proprietà fisiche facilitano inoltre la riduzione della temperatura operativa, diminuendo gli stress termici tra gli strati e favorendo la riduzione della degradazione.

In today’s energy scenario, resources are running out. It is therefore necessary to develop efficient and sustainable methods for producing and storing energy, which is why research is focusing on electrochemical cells and in particular SOC systems. The aim of the thesis is to produce and test symmetrical cells of SDC-GDC (Sm0.2Ce0.8O2-δ and Gd0.1Ce0.9O2-δ) infiltrated with perovskite BSCF (Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ). This type of cell is still not much studied in the literature and this paper enounces the techniques used for the manufacture of symmetrical cells, electrolyte supported, to characterize electrochemically in "two electrodes" configuration. As for the techniques used in this thesis, ceria has proved to be less fragile than zirconia YSZ (Y0.08Zr0.92O2) and for this reason, its use in the laboratory is recommended. Its physical properties also facilitate the reduction of the operating temperature, reducing the thermal stress between the layers and promoting the reduction of degradation.