Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Oct 2008)
Studies on Perovskite-Based Electrodes for Symmetrical SOFCs
Abstract
The use of the same material as anode and cathode in symmetrical solid oxide fuel cells (SFCs) promises notable benefits as easier fabrication, hence lower cost production and resistance to carbon formation upon fuel cracking. Although chromites and chromo-manganites have been proposed as candidate electrode materials for this novel SOFC configuration, demonstrating promising performances, further work is required to develop compositions exhibiting higher efficiencies. In the present work we evaluate the structural evolution from cubic to orthorhombic unit cells with increasing the Fe content and the performance of La<sub>4</sub>Sr<sub>8</sub>Ti<sub>12-x</sub>Fe<sub>x</sub>O<sub>38-δ</sub> (LSTF) phases and compare their response with other symmetrical electrodes. The electrochemical performance is 20% higher when using graded LSTF electrodes than in other perovskite-based systems.<br><br>La utilización simultánea de un mismo material cerámico como ánodo y cátodo en pilas de combustible de óxido sólido simétricas (SFCs) aporta una serie de beneficios entre los que figura una fabricación más sencilla, reducción de los costes de producción, así como resistencia a la formación de depósitos de carbón por craqueo del combustible. Recientemente, cromitas y cromomanganitas han sido propuestos como materiales capaces de adoptar esta novedosa configuración SOFC y, si bien los resultados obtenidos son prometedores, se requiere de una mayor investigación para el desarrollo de nuevas composiciones que presenten eficiencias más elevadas. En el presente trabajo, se evalúan la evolución de la estructura desde celdas cúbicas a ortorrómbicas al aumentar el contenido en Fe y las prestaciones del sistema La<sub>4</sub>Sr<sub>8</sub>Ti<sub>12-x</sub>Fe<sub>x</sub>O<sub>38-δ</sub> (LSTF) y se compara su respuesta con otros electrodos simétricos, observándose que el rendimiento es hasta un 20% mayor en el caso de emplear electrodos LSTF que en otros sistemas basados en perovskitas.
