FABRICACION DE ANODOS PARA MEMBRANAS CERAMICAS ...

Cátodo ≈ 50 µm
Electrolito ≈ 10 µm
Ánodo ≈ 150 µm
Figura 1: Esquema de una monocelda soportada en el
ánodo, con medidas típicas de sus componentes.
1.3 Características de los ánodos basados en cermets de
Ni-YSZ
Un ánodo de soporte debe tener una alta conductividad eléctrica e iónica, además de resistencia
mecánica, a pesar de tener una estructura porosa. Se han propuesto un amplio abanico de
materiales para ánodos SOFC, pero sin hasta el momento el más utilizado por la mayoría de
fabricantes es el cermet de níquel e YSZ (6). El cermet de níquel es relativamente barato y aunque
la interacción físicoquímica del Ni con la YSZ es baja, su eficiencia catalítica es notable (7).
El óxido de zirconio o circona presenta tres estructuras cristalinas: tetragonal, monoclínica y
cúbica (ver Figura 2 y Figura 3). En el caso de la circona sin dopar, presenta estructura
monoclínica, y no es un buen conductor del oxígeno. La conducción iónica se logra cuando se
dopa con óxidos de cationes aliovalentes, introduciendo así vacantes de oxígeno en la estructura
cristalina. El dopado más habitual se hace con Y2O3. Esta reacción de sustitución del Zr 4+ por Y 3+
puede expresarse según la notación de Kröger‐Vink como:
ι ..
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Figura 2: Los tres polimorfos de la circona.
Jesús F. Beltrán López 10