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Chromites, titanates and Pt-YSZ-CeO2 cermets have been investigated as potential electrode materials for an alternative concept of Solid Oxide Fuel Cell (SOFC), the symmetrical SOFCs (SFC). In this configuration, the same electrode material is used simultaneously as anode and cathode. Interconnector materials, such as chromites, could be considered as potential SFC electrodes, at least under pure hydrogen-fed at relatively high temperatures, as they do not exhibit significant catalytic activity towards hydrocarbon oxidation. This may be overcome by partially substituting Cr in the perovskite B-sites by other transition metal cations such as Mn. La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ (LSCM) is a good candidate for such SFCs, rendering fuel cell performances in excess of 500 and 300mW/cm2 using pure H2 and CH4 as fuel, at 950 oC. Similarly, typical n-type electronic conductors traditionally regarded as anode materials, such as strontium titanates, may also operate under oxidising conditions as cathodes by substituting some Ti content for Fe to introduce p-type conductivity. Preliminary electrochemical experiments on La4Sr8Ti12-xFexO38-δ-based SFCs show that they perform reasonably well under humidified H2, at high temperatures. A third group of materials is the support material of any typical cermet anode, i.e. YSZ, CeO2 plus a current collector. It has been found that this combination could be optimised to operate as SFC electrodes, rendering performances of 400mW/cm2 under humidified pure H2 at 950oC.Cromitas, titanatos y cermets de Pt-YSZ-CeO2 han sido investigados como potenciales materiales de electrodo para un concepto alternativo de Pilas de Combustible de Óxidos Sólidos (SOFC), las pilas SOFC simétricas (SFC). En esta configuración, el mismo material de electrodo se utiliza simultáneamente como ánodo y cátodo. Materiales utilizados de interconector, como las cromitas, podrían ser considerados como potenciales electrodos SFC, al menos con hidrógeno puro como combustible y a temperaturas relativamente elevadas, debido a que no presentan una actividad catalítica relevante hacia la oxidación de hidrocarburos. Esto puede ser superado mediante la sustitución parcial del Cr, en el sitio B de la perovskita, por otro metal de transición como Mn. La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ (LSCM) es un buen candidato para SFCs, generando rendimientos superiores a 500 y 300mW/cm2 empleando hidrógeno y metano puro como combustibles, respectivamente, a 950 oC. De igual manera, conductores electrónicos comunes, tipo-n, tradicionalmente considerados como materiales de ánodo, como los titanatos de estroncio, podrían también funcionar bajo condiciones oxidantes como cátodos, substituyendo parte del contenido en Ti por Fe para introducir conductividad tipo-p. Estudios electroquímicos preliminares en SFCs basadas en La4Sr8Ti12-xFexO38-δ muestran que pueden funcionar razonablemente bien bajo hidrógeno húmedo a alta temperatura. Un tercer grupo de materiales lo constituye la base típica de cualquier material cermet de ánodo, esto es YSZ, CeO2 más un colector de corriente. Se ha encontrado que esta combinación puede ser optimizada para funcionar como electrodo SFC, dando lugar a rendimientos del orden de 400mW/cm2 en hidrógeno puro húmedo a 950oC.

The performance and potential application of the cubic members of the La4Srn-4TinO3n+2 series of compounds, i.e. n≥12, prepared by solid state reaction are discussed. Although these phases can be indexed as cubic perovskites by X-ray diffraction (XRD), there exists some oxygen beyond the ABO3 stoichiometry accommodated in linear defects reminiscent to the oxygen rich layers in La2Ti2O7. In the present work, we report preliminary fuel cell tests of the n=12,14 and 16 of the La4Srn-4TinO3n+2 series, which reveal moderate responses under hydrogen, but also some promising results implying activation favouring methane oxidation.En este trabajo se presentan las prestaciones y el potencial uso de las fases cúbicas de la serie homóloga con fórmula La4Srn-4TinO3n+2 (n≥12) preparadas por reacción en el estado sólido. A pesar de que estas fases pueden describirse como perovskitas cúbicas mediante difracción de rayos-X (DRX), existe una cantidad de oxígeno superestequiométrico respecto a la composición ideal de la perovskita ABO3 localizado en defectos lineales análogos a las capas ricas en oxígeno en La2Ti2O7. En el presente trabajo, se muestran ensayos en pilas de combustible realizados en las composiciones n=12,14 and 16 de la serie La4Srn-4TinO3n+2 , donde se muestran respuestas moderadas en hidrógeno, así como una cierta activación que favorece la oxidación del metano.

Bi5FeTi3O15 (BiFT) compound has been prepared by solid state reaction between the corresponding oxides. Its crystalline structure has been established by X ray Diffraction, (XRD). Ceramic samples with apparent density > 95% Dth have been sintered. On these samples, electrical conductivity and Curie temperature have been measured. Solid solutions of Bi5FeTi3O15 (BiFT) and CaBi4Ti4O15 (CBiT) have been prepared. On poled samples of these solid solutions, piezoelectric parameters have been established. The BiFT compound shows electrical conductivity values very similar to those of the Bi4Ti3O12 (BiT) compound. The electrical conductivity of solid solutions is a function of CBiT amount. A possible electrical conductivity mechanism which is different of that accepted for the BiT compound is discussed.Se ha preparado Bi5FeTi3O15 (BiFT) por reacción en estado sólido de los óxidos correspondientes. Se ha determinado su estructura cristalina por Difracción de Rayos X (DRX). Se han preparado compactos sinterizados con densidades superiores al 95%. Se ha determinado su temperatura de Curie, y la conductividad eléctrica entre 150 y 850ºC. Se han preparado soluciones sólidas de Bi5FeTi3O15 con CaBi4Ti4O15, (CBiT) y se han determinado los mismos parámetros de temperatura de Curie y de conductividad para ellas. En las soluciones sólidas se han determinado los parámetros Piezoeléctricos de muestras polarizadas Debe destacarse que el compuesto Bi5FeTi3O15 presenta unos valores de conducción eléctrica más próximos a los correspondientes al Bi4Ti3O12 (BiT) que a los de los compuestos MeBi4Ti4O15. La conductividad eléctrica de las soluciones sólidas varía con el contenido de CBiT. Se discute la posible existencia de un modelo de conducción eléctrica que difiere del aceptado hasta el momento para el BiT, basado en los defectos localizados en las capas Bi2O2 2-.

In this work barium titanate (BT) and strontium titanate (ST) were prepared by Microwave-Assisted Hydrothermal (MAH) method, using a Ti precursor different from those shown in the literature and various concentrations (1, 3 e 6 mol L-1) of KOH mineralizer. As a titanium precursor, an anatase complex with hydrogen peroxide were used. For the precursors of barium and strontium, chlorides were used. The materials resulting from the synthesis processes were characterized in room temperature by different techniques as like: X-Ray Diffraction (XRD), micro-Raman Spectroscopy, UV-Vis, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Photoluminescence (PL). The results show that there were differences in crystallinity, morphology, number of phases and photoluminescence depending on the concentration of the mineralizer.