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Pilas de combustible de una sola camara, basadas en electrolitos de ceria dopada con gadolinia y operadas con metano y propano

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La principal ventaja de las pilas de combustible de óxido sólido (SOFCs) de una sola cámara, frente a las bicamerales convencionales, es que permiten simplificar el diseño del dispositivo y operar con mezclas de hidrocarburos (metano, propano...) y aire, sin necesidad de separar ambos gases, por medio del uso de electrodos selectivos a la oxidación del combustible y reducción del oxidante. En el presente trabajo, se han fabricado monopilas soportadas sobre electrolitos de ceria dopada con gadolinia (GDC), de 200 ¿m de espesor, usando Ni-GDC como ánodo y LSC(La0.5Sr0.5CoO3-¿)-GDC-Ag2O como cátodo. Las propiedades eléctricas de la celda se determinaron en un reactor de una sola cámara, usando mezclas de metano + aire y propano + aire. Se investigó la influencia de la temperatura, de las presiones parciales del combustible y oxígeno, y de la velocidad de flujo total sobre el rendimiento de las pilas preparadas. Así, la densidad de potencia se incrementó fuertemente con el aumento de la temperatura, la velocidad de flujo total y la composición de hidrocarburo. Una vez se optimizaron los parámetros operacionales, la celda presentó unas densidades de potencia máximas de 70 y 320 mW/ cm2, operando con propano a 600ºC y con metano a 795ºC, respectivamente.

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Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

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Boletin de la Sociedad Española de Ceramica y Vidrio, 2010, vol. 49, num. 1, p. 67-74

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cc-by-nc (c) Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Sociedad Española d, 2010

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Articles publicats en revistes (Ciència dels Materials i Química Física)

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Pilas de combustible de una sola camara, basadas en electrolitos de ceria dopada con gadolinia y operadas con metano y propano