Las pilas de combustible de óxidos sólidos (SOFCs) son una de las alternativas más prometedoras para producir energía eléctrica de manera eficiente y respetuosa con el medio ambiente. Durante la fabricación de una SOFC es muy importante controlar la microestructura de los electrodos para que su eficiencia se alta. Los electrodos con elevada área superficial o formados por nanopartículas presentan buenos rendimientos a baja temperatura. Sin embargo, las etapas de procesado a alta temperatura que se necesitan para depositar los electrodos hacen que el tamaño de grano crezca, disminuyendo su rendimiento. Por este motivo, se necesitan nuevos métodos de preparación de electrodos que permitan obtenerlos en menos etapas y a una temperatura de deposición más baja. El objetivo de la presente Tesis Doctoral ha sido desarrollar nuevos métodos de obtención y optimización de materiales cerámicos en forma de capas utilizando spray pirólisis y deposición láser (PLD) para aplicaciones en SOFCs.
En la presente Tesis Doctoral, en primer lugar se han optimizado los parámetros del spray-pirólisis para obtener cátodos nanoestructurados y, a continuación, se han desarrollado una serie de estrategias para aumentar el número de sitios activos donde tienen lugar las reacciones de reducción del oxígeno (TPB) que están directamente relacionados con su eficiencia.
Uno de los procedimientos consistió en obtener nanocomposites de La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ (LSCF0.8) y Ce0.9Gd0.1O1.95 (CGO) y La0.8Sr0.2MnO3-δ (LSM) y CGO mediante spray-pirólisis a partir de disoluciones precursoras en proporciones estequiométricas en una única etapa, reduciéndose considerablemente el tiempo y los costes de producción.
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