SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE CÁTODOS DE CaxLa1-xMnO3 PARA SU APLICACIÓN EN CCOS

En este trabajo se obtuvieron y caracterizaron cátodos de CaxLa1-xMnO3, para su aplicaciónen CCSO. Para ello se sintetizaron los materiales de los cátodos, CaxLa1-xMnO3 mediante lamecanosíntesis de mezclas estequiométricas de óxidos metálicos: La2O3, CaO y Mn2O3,variando x desde 0 hasta 1, en intervalos de 0.1. La mecanosíntesis se llevó a cabo con unmolino SPEX 8000D, realizando moliendas durante distintos intervalos de tiempo atemperatura ambiente, en atmósfera oxidante y empleando una relación en peso debolas:polvo de 10:1. Se empleó Difracción de Rayos X para dar seguimiento al proceso desíntesis y para evaluar el efecto del nivel de dopaje y el tiempo de molienda sobre laestructura cristalina. El análisis térmico se usó para determinar las composiciones con mayorestabilidad térmica. Mezclas de polvos de Ca0.3La0.7MnO3 con diferentes proporciones delubricante (10, 15 y 20% en peso) se compactaron a 200 MPa en prensa hidráulica y sesinterización modificando las condiciones de sinterización: tiempo y Temperatura, con el finde obtener cátodos para CCOS. Se determinó la porosidad y conductividad de los cátodosen función de la temperatura de trabajo, empleando un mili ohm-metro de corriente directade la marca GWINSTEK, modelo GOM-802. Se obtuvieron exitosamente manganitas del tipoCaxLa1-xMnO3 a partir de 4.5 h de molienda. La estructura y el tiempo necesario para lasíntesis dependen del valor de x, pero después de 7 h todas estab sintetizadasindependiente de x. Se cuantificaron los parámetros de red en función de x. Lascomposiciones más estables son aquellas con niveles de dopaje (x) entre 0.4 y 0.6, Loscompactos sinterizados durante 3 horas a 1100, 1200 y 1300C con el 10% de lubricante,consiguen conductividades eléctricas aceptables a temperaturas cercanas a 400C, pero alincrementar el tiempo de sinterización se genera una disminución en el número de poros,reduciendo la capacidad de flujo de O2 en el cátodo mientras que los compactos sinterizadosque mejor cumplirían su desempeño como cátodos en celdas de combustible de óxidosólido, son aquellos donde se incorporó el 10% de lubricante y se sinterizaron a unatemperatura de 1100C durante una hora.