REDUCCIÓN QUÍMICA DE NiO-8YSZ PARA LA OBTENCIÓN DE CERMETS Ni-8YSZ ÚTILES COMO ÁNODOS EN CELDAS DE COMBUSTIBLE DE ÓXIDO SÓLIDO

Abstract

Las celdas de combustible de óxido sólido (CCOS) del tipo mini-tubulares soportadas en el ánodo, presentan numerosas ventajas frente a las tradicionales. Los ánodos de estas celdas se obtienen a base de un cermet Ni-8YSZ, el cual se puede procesar mediante prensado y posterior reducción con hidrógeno del compuesto NiO-8YSZ. En este trabajo se realiza un estudio termodinámico sobre las condiciones de procesamiento y tratamiento térmico de reducción necesarias para obtener un cermet útil como ánodo en las CCOS. Se fabricaron compactos de mezcla de NiO-8YSZ-, modificando la relación en peso de los componentes: 30, 50 y 70% en peso de NiO. Las presiones de compactación se variaron desde 200 hasta 600 MPa. Posteriormente se sinterizaron a 1100ºC durante 2 h. El proceso de reducción se llevó a cabo en atmósfera de H2, durante la sinterización. La densidad y porosidad de los compactos se determinó por la técnica de Arquímedes. La técnica de microscopía electrónica de barrido permitió realizar una descripción cualitativa de la morfología de los poros, así como la presencia y homogeneidad del Ni metálico en el cermet. Los resultados muestran que es posible obtener cermets de Ni-8YSZ en las condiciones experimentales ensayadas, que podrían ser útiles como ánodos en celdas de combustible por su elevada conductividad eléctrica inducida por el Ni.