Stability of calcium substituted lanthanum chromites used as SOFC anodes for methane oxidation

Sfeir, Joseph; herle, Jan Van; McEvoy, A. J.

doi:10.1016/s0955-2219(98)00340-9

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“…The particularly attractive features of the material include high electronic conductivity, adequate stability in the fuel cell environment, and reasonable compatibility with other cell components. Recently, doped LaCrO 3 [1][2][3] has been considered as an anode material due to its high ability to inhibit carbon coking. However, as an anode material, the catalytic activity of doped LaCrO 3 is very low under a reducing atmosphere.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effects of the Addition of SDC on the Performance of a LSCN Anode

Wang

et al. 2006

Fuel Cells

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Abstract50 wt.‐% of Ce0.8Sm0.2O2 (SDC) is added to La0.85Sr0.15Cr0.9 Ni0.1O3 (LSCN) to investigate its use as an alternative anode for solid oxide fuel cells, especially for hydrocarbon fuels. When LSCN is mixed and sintered together with SDC or YSZ at 1,500 °C for 12 h, no obvious second phase is observed from the XRD patterns. Although the conductivity of LSCN‐SDC is lower than LSCN, the polarization overpotential is reduced by a factor of 10. The mixed electronic‐ionic conductivity of SDC enlarges the reaction zone and improves the catalytic activity of the anode. The interface bonding between LSCN and the YSZ electrolyte is also modified by the nanometer SDC. An improved output performance on a self supported SOFC (LSCN‐SDC/YSZ/PSM‐YSZ) is obtained with H2 fuel compared with CH4 fuel.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effects of the Addition of SDC on the Performance of a LSCN Anode

Wang

et al. 2006

Fuel Cells

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“…Ainda na geração de energia, pode ser utilizado como ânodo para células de óxido sólido de temperatura intermediária (ITSOFC) [78][79][80][81][82][83].…”

Section: Aplicaçõesunclassified

“…Nas SOFCs, quando utilizado como ânodo, o LaCrO 3 , atende aos requisitos de estabilidade nas condições de operação, uma boa capacidade catalítica para os combustíveis, em particular o metano, maior tolerância à contaminação superficial por carbono, quando comparado com o cermet Ni-YSZ (niquel-zircônia estabilizada com ítria) que é o ânodo normalmente estudado [81,82,85].…”

Section: Aplicaçõesunclassified

Cromito de lantânio: material para interconectores de células a combustível de óxido sólido - uma revisão

2015

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INTRODUÇÃOMaterial sintético de grande importância tecnológica, o cromito de lantânio ainda se destaca como o principal material capaz de conduzir eletricidade em altas temperaturas suportando diferentes tipos de atmosferas frente a materiais como os aços inoxidáveis. Neste trabalho são revisadas as características, as propriedades, as possíveis aplicações e o comportamento durante o processamento do cromito de lantânio e de composições com diferentes tipos e teores de elementos dopantes. Estrutura cristalinaO LaCrO 3 apresenta uma estrutura cristalina do tipo perovskita, sendo considerado como pseudo-perovskita ou perovskita distorcida, por não ser perfeitamente cúbica como normalmente ocorre nas demais perovskitas da família ABO 3 [1]. Formando-se a partir de 650 °C, o LaCrO 3 apresenta célula unitária do tipo ortorrômbica (Pnma), ocorrendo uma transformação alotrópica para a estrutura romboédrica (R3c) durante o aquecimento no intervalo de temperatura entre 240 e 280 °C, tendo como consequência redução no volume do retículo, principalmente devido à redução de tamanho no octaedro CrO 6 . [2,3]. Trabalhos existentes [4] sugerem que esta estrutura permanece estável até a temperatura aproximada de 1800 °C, onde ocorre a transformação da estrutura romboédrica para a cúbica (Pm-3m) [5,6] ) é um material cerâmico sintético, que apresenta como principais características boa condutividade elétrica em altas temperaturas (> 800 °C), estabilidade química e física em atmosferas oxidantes e redutoras e, significativa atividade catalítica quando na forma de pós. Estas características o tornam atrativo para diversas aplicações de interesse tecnológico, como catalisadores, resistências para fornos de alta temperatura e geração de energia elétrica, sendo que nesse campo é potencialmente o material mais adequado para utilização como interconector em células a combustível de óxido sólido (Solid Oxide Fuel Cell -SOFC). As características intrínsecas, propriedades e técnicas de processamento do cromito de lantânio são consideradas neste trabalho por meio de uma revisão dos principais estudos relatados ao longo dos últimos 40 anos. Palavras-chave: cromito de lantânio, SOFC, revisão. AbstractThe lanthanum chromite (LaCrO 3 ) is a synthetic ceramic material, which has as main characteristics of good electrical conductivity at high temperatures (> 800 °C), physical and chemical stability in oxidizing and reducing atmospheres, and a significant catalytic activity when used as powder. These features make it attractive for various technological applications such as catalysts, resistance to high temperature furnaces and electric power generation, and this field is potentially the most appropriate material for use as interconnector in Solid Oxide Fuel Cells (SOFC). The intrinsic characteristics, properties and processing of lanthanum chromite are detailed in this paper through a review of major studies reported over the past 40 years.

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“…Sendo por isso, adequado para aplicações como interconector em células a combustível de óxido sólido (solid oxide fuel cell -SOFC) [1][2][3][4][5], geradores magnetos hidrodinâmicos (magnetohydrodynamic generator -MHD) [6][7][8], catalisadores para queima de combustíveis [9][10][11] sensores de NO X em alta temperatura [12] e, resistências para fornos [13,14]. Ainda na geração de energia pode ser utilizado como ânodo para células de óxido sólido de temperatura intermediária (intermediate temperature solid oxide fuel cell -ITSOFC) [15][16][17][18][19][20][21]. Nas SOFCs o interconector é utilizado para promover a conexão elétrica entre o ânodo de uma célula unitária e o cátodo da célula adjacente e, atuar como uma barreira física para os gases envolvidos, evitando desta forma, a mistura do combustível (hidrogênio) do ânodo, com o ar (oxigênio) do cátodo, devendo, portanto, ser denso.…”

Section: Introductionunclassified

Comportamento de sinterização do LaCrO3 dopado com Sr e Co

2011

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ResumoO cromito de lantânio (LaCrO 3 ), para ser utilizado como interconector, é fundamental que além da condutividade elétrica adequada, apresente alta densidade, contribuindo deste modo para estanqueidade tanto do hidrogênio presente no ânodo como do oxigênio presente no cátodo das células a combustível de óxido sólido. Utilizando-se LaCrO 3 dopado com Sr e Co sintetizado pela rota de síntese por combustão, estudou-se o comportamento de densifi cação em função do tempo, da temperatura e da concentração dos aditivos. Os pós de cromito de lantânio obtidos foram caracterizados por meio de difração de raios X e método de Rietveld na determinação de parâmetros estruturais e quantifi cação de fases presentes, microscopia eletrônica de varredura, determinação de área de superfície específi ca e distribuição de tamanhos de partículas. As peças sinterizadas tiveram suas densidades determinadas pelo método de Arquimedes, análise por microscopia eletrônica de varredura para verifi cação das microestruturas formadas e de dilatometria na avaliação do coefi ciente de expansão térmica. Os resultados mostram que o aumento da temperatura de sinterização tem maior infl uência no comportamento de densifi cação do LaCrO 3 do que o tempo de tratamento, e o aumento na concentração de dopantes contribui acentuadamente nos processos de sinterização e densifi cação do material. Palavras-chave: sinterização, cromito de lantânio, interconector, SOFC. Abstract Lanthanum chromite (LaCrO 3 ) is one of the most adequate materials for use as interconnector in solid oxide fuel cell applications, due to its intrinsic properties, namely its good electrical conductivity and resistance to environment conditions in fuel cell

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Stability of calcium substituted lanthanum chromites used as SOFC anodes for methane oxidation

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Effects of the Addition of SDC on the Performance of a LSCN Anode

Effects of the Addition of SDC on the Performance of a LSCN Anode

Cromito de lantânio: material para interconectores de células a combustível de óxido sólido - uma revisão

Comportamento de sinterização do LaCrO3 dopado com Sr e Co

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