Las pilas de combustible de óxido sólido (SOFCs) son una de las tecnologías más prometedoras y respetuosas con el medio ambiente para la generación de energía eléctrica de forma eficiente a partir de gas natural y otros combustibles fósiles (hidrocarburos). Las SOFCs evitan la combustión directa del combustible, lo que resulta en unas eficiencias de conversión mucho mayores que las que se obtienen mediante métodos termo-mecánicos. Sin embargo, diversas dificultades técnicas relacionadas con el envenenamiento de los ánodos frente a hidrocarburos, problemas de estabilidad química e integridad mecánica de los electrolitos y la alta temperatura de funcionamiento, que reduce la selección de materiales y encarece la tecnología, han impedido la explotación a larga escala de las SOFCs. Un componente de vital importancia es el ánodo, en donde tienen lugar las reacciones electro-catalíticas que convierten la energía química del combustible en corriente eléctrica. Los principales problemas a los que se enfrenta el ánodo están relacionados con (i) su durabilidad, (ii) la difusión del gas y el transporte eléctrico y (iii) la resistencia al envenenamiento químico por carbono y azufre presentes en hidrocarburos. Otro componente crítico es el electrolito, que permite la difusión de iones óxido desde el cátodo hasta el ánodo. Las principales características que debe presentar el electrolito están relacionadas con (i) una elevada conductividad iónica, pero despreciable conductividad electrónica, (ii) unas buenas propiedades mecánicas y (iii) una estabilidad en atmósfera reductora y oxidante. Por ello, si queremos que se generalice la aplicación y el uso de esta tecnología limpia, es necesario que los materiales que se usan como ánodos y electrolitos en SOFCs presenten unas propiedades fisicoquímicas y mecánicas que permitan superar las limitaciones actuales. El proyecto propuesto tiene como objetivo abordar algunos de los problemas expuestos con anterioridad mediante el desarrollo de nuevos ánodos resistentes al envenenamiento en presencia de hidrocarburos y el uso de electrolitos con mejoradas propiedades mecánicas gracias a nuevas arquitecturas. Para ello, vamos a sintetizar por métodos mecano-químicos de una forma barata, versátil y simple nuevos ánodos basados en perovskitas dobles de composición PrBaMn2-jXjO5+δ (PBMXO), con X = Mn, Co, Ni, o Fe y 0 < j < 0.5, a la vez que se diseñarán y fabricarán electrolitos laminados que permitan aumentar su fiabilidad mecánica, sin menoscabo de las propiedades conductoras.
