Síntesis y caracterización de La₁-ₓSrₓFe₁-ᵧCoᵧO₃±δ para su aplicación como cátodo en una CCOS

Abstract

El progreso de la humanidad ha estado siempre ligado al uso y aprovechamiento de las fuentes de energía. Actualmente, las fuentes de energía usadas provocan una considerable emisión a la atmósfera de CO₂, así como de otros gases y partículas sólidas dando como resultado serios daños al medio ambiente y a la salud, esto ha llevado al desarrollo de alternativas como fuentes generadoras de energía con una producción más amigable con el medio ambiente. Entre estas alternativas, se encuentran las celdas de combustible, donde las celdas de combustible de óxidos sólidos (CCOS), se caracterizan por ser dispositivos que producen electricidad directamente de un combustible gaseoso debido a la combinación electroquímica de éste y un oxidante, las CCOS están compuestas esencialmente por dos electrodos y un electrolito. Este trabajo está enfocado en la síntesis de materiales catódicos, con una estructura tipo perovskita de doble sustitución (AA’BB’O₃) con base lantano en el sitio A y hierro en el sitio B, con fórmula general La₁-ₓSrₓFe₁-ᵧCoᵧO₃±δ, (LSFC), en dicha familia se buscó mejorar sus propiedades estructurales, morfológicas, estabilidad térmica y propiedades de transporte a partir del método de síntesis, considerando el método de sol–gel (Pechini modificado) y el método de sonosíntesis. Se encontró que el método de sonosíntesis permite obtener estructuras cristalinas con simetría cúbica, parámetro de red a= 3.9 Å, con propiedades ópticas y de transporte que presentan valores similares por ambos métodos de síntesis, mientras que el tamaño de cristal y de grano presentan un valor menor en las muestras obtenidas por sonosíntesis siendo estas una mejora respecto a las muestras sintetizadas por sol-gel, por lo que el uso de sonosíntesis es un método alternativo viable en la obtención de este tipo de materiales, con resultados adecuados para su uso como cátodo en una CCOS.