Desarrollo de capas de contacto para su aplicación en SOFC

Abstract

La investigación en materiales de contacto cátodo-interconector que mejoren el flujo de electrones, es necesaria en la generación de energía sostenible mediante celdas de combustible de óxido sólido (SOFC). El uso de aleaciones metálicas como material interconector, permite reducir la temperatura de funcionamiento de las celdas SOFC, aumentando así su durabilidad y aplicabilidad; sin embargo, el mismo presenta como nuevo reto el desarrollo de materiales de contacto con propiedades óptimas. En este trabajo se recoge el desarrollo de estructuras multicomponente interconector-capa de contacto-cátodo. El uso de diferentes materiales de contacto, para la fabricación de estos sistemas, ha permitido la identificación y adaptación de las propiedades clave para obtener un material de contacto. Los primeros ensayos se han realizado empleando soportes metálico planos Crofer22APU y cátodos cerámicos La0.6Sr0.4FeO3, utilizando como capas de contacto tres óxidos mixtos: LaNi0.6Fe0.4O3-¿ (LNF), LaNi0.6Co0.4O3-¿ y (La0.8Sr0.2)0.95Fe0.6Mn0.3Co0.1O3. El uso de interconectores acanalados, que permitan el flujo del gas oxidante en un sistema real, ha dado lugar a la preparación de una nueva configuración para optimizar el contacto interconector-cátodo. Así, se ha desarrollado un composite, formado por una malla Fe-22Cr recubierta por inmersión en una suspensión cerámica, formulada a partir de los óxidos seleccionados previamente. Con objeto de simular la parte oxidante de un sistema operativo, garantizando el paso del gas oxidante a través del material de contacto, tras optimizar el sistema interconector-composite, y utilizando un láser de femtosegundos, se ha micromecanizado el composite para, posteriormente, depositar el cátodo sobre el mismo, desarrollando así una nueva estructura interconector-capa de contacto-cátodo.