Celle a combustibile ed elettrolizzatori ad ossidi solidi (SOFC-SOEC)

Responsabile: Angela Gondolini

Personale coinvolto: Alessandra Sanson, Elisa Mercadelli, Paola Pinasco

Le celle SOFC e SOEC vengono prodotte in CNR-ISTEC partendo da polveri ottenute mediante sintesi convenzionale allo stato solido o sintesi chimica (precipitazione, sol-gel, etc.). Queste celle vengono realizzate depositando i vari strati su di un elemento scelto come supportante e prodotto per colaggio su nastro. Le tre generazioni di celle (elettrolita, elettrodo e metallo supportate) sono prodotte utilizzando i seguenti materiali:

• • Elettrodo a ossigeno: La_0.6Sr_0.4Fe_0.8Co_0.2O₃ (LSCF), La_0.8Sr_0.2MnO₃ (LSM) LSCF-GDC, LSM-YSZ, LSM-GDC;
  • Elettrodo a carburante: NiO/(Zr,Y)O₂, NiO/Ce_0.8Gd_0.2O₂, NiO/ Ba(Ce,Y,Zr)O₃, (Sr,La,Ti)O₃, (La,Sr,Cr,Mn)O₃;

• Elettrolita:(Zr,Y)O₂, (Zr,Sc)O₂, Ce_0.8Gd_0.2O₂, Ba(Ce,Y)O₃, (La,Sr,Ga,Mg)O₃;
• Substrato metallico: Ni, Acciaio inox, spugna NiCrAl.

Un attento studio dei trattamenti termici necessari al consolidamento ha permesso la realizzazione di comparti supportanti di dimensioni fino a 10×10 cm² con microstruttura adeguata al ruolo svolto nella cella.

Principali collaborazioni

• German Aerospace Center (DLR) 
• Politecnico di Milano 
• Politecnico di Torino
• Università Tor Vergata 

Progetti

• EVOLVE 
• RdS

Pubblicazioni

• A. Gondolini, E. Mercadelli, G. Constantin, L. Dessemond, V. Yurkiv, R. Costa, A. Sanson “On the manufacturing of low temperature activated Sr0.9La0.1TiO3-δ-Ce1-xGdxO2-δ anodes for solid oxide fuel cell” Journal of the European Ceramic Society, http://dx.doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2017.07.035.
• A. Gondolini, E. Mercadelli, A. Sanson “Single Step Process for Cathode Supported half-cell”, 10th European SOFC Forum, Lucerna, 26-29 June 2012.
• I. Luisetto, S. Licoccia, A. D’Epifanio, A. Sanson d, E. Mercadelli, E. Di Bartolomeo “Electrochemical performance of spin coated dense BaZr0.80Y0.16Zn0.04O3-d membranes” Journal of Power Sources, 220 (2012) 280-285.