Navegação IPEN por Revista "ECS Transactions"

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  • IPEN-DOC 24416

    SILVA, A.A. da; TABUTI, F.N. ; MATTOS, L.V.; STEIL, M.C.; NORONHA, F.B.; FONSECA, F.C. . Anodic layers based on doped-Ceria/Ni cermet for direct ethanol fuel cells. ECS Transactions, v. 78, n. 1, p. 1437-1445, 2017. DOI: 10.1149/07801.1437ecst

    Abstract: Ceria-based/Ni cermets were studied as the catalytic layer deposited onto the standard yttria-stabilized zirconia/Ni anode for direct ethanol solid oxide fuel cells. The influence of the dopant on both Zr- and Nb-doped (10 mol%) ceria and pure ceria was investigated on the properties of cermets with Ni ~15% volume fraction. Electrolyte-supported fuel cells with ceria-based/Ni catalytic layer were tested for ~100 hours under (dry) ethanol. Fuel cells using the different ceria/Ni cermets showed excellent stability on ethanol, irrespectively of the different properties of the ceramic phase of the catalytic layer. Fuel cells results confirmed that the studied ceria-based cermets are stable catalysts towards ethanol steam reforming.

    Palavras-Chave: cermets; cerium; direct ethanol fuel cells; ethanol; anodes; layers; fuel cells

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  • IPEN-DOC 17410

    MONTEIRO, N.K.; NOBREGA, S.D.; FONSECA, F.C. . Ceramic oxide anode with precipitated catalytic nanoparticles for ethanol fueled SOFC. ECS Transactions, v. 35, n. 1, p. 1601-1609, 2011.

    Palavras-Chave: synthesis; polymers; precursor; lanthanum; strontium; manganese; oxygen; perovskites; hydrogen; methane; ethanol fuels; solid oxide fuel cells; ruthenium; thermal analysis; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 17411

    FLORIO, D.Z.; FONSECA, F.C. . Characterization of zirconia-india ceramics sintered by spark plasma. ECS Transactions, v. 35, n. 1, p. 1187-1192, 2011.

    Palavras-Chave: zirconium oxides; indium oxides; sintering; plasma; powders; thermal analysis; scanning electron microscopy; x-ray diffraction; electrical properties; impedance; solid oxide fuel cells

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  • IPEN-DOC 28525

    RODRIGUES, L.N. ; MACHADO, MARINA ; MORAES, L.P.R. ; THYSSEN, V.V. ; FONSECA, F.C. . Development of anode-supported solid oxide fuel cell by co-tape casting and co-sintering. ECS Transactions, v. 103, n. 1, p. 2245-2251, 2021. DOI: 10.1149/10301.2245ecst

    Abstract: Simple and cost-effective technologies to produce solid oxide fuel cells require control of microstructure, thickness, homogeneity, and reproducibility of the functional layers. The manufacturing of a solid oxide fuel cell (SOFC) involves significant ceramic processing challenges to obtain layers with controlled microstructure. Possibly the most common technique for large-scale production of SOFCs is tape casting. In this study, YSZ electrolyte and 60NiO/YSZ anode slurries were studied for the production of half-cells deposited by the sequential tape casting technique. A co-sintering procedure was developed for the half-cells and after cathode deposition the single cells were tested.

    Palavras-Chave: solid oxide fuel cells; anodes; casting; viscosity

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  • IPEN-DOC 18239

    NANDENHA, J.; ISIDORO, R.A.; DRESCH, M.A.; FERNANDES, V.C.; ARICO, E.M.; SANTIAGO, E.I. ; ROTHENBERG, G.; OLIVEIRA, W.S. ; LINARDI, M. . Development of new system of nano-disperse Pt-(2%Pt-Cesub(0.9)Wsub(0.1)Osub(2))/C electrocatalysts tolerant to carbon monoxide (CO) for PEMFC anodes. ECS Transactions, v. 43, n. 1, p. 185-189, 2012.

    Palavras-Chave: electrocatalysts; platinum; cerium; tungsten; cobalt; proton exchange membrane fuel cells; electrochemistry; x-ray spectroscopy; transmission electron microscopy; scanning electron microscopy; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 21406

    NOBREGA, S.D. ; STEIL, M.C.; GEORGES, S.; UHLENBRUCK, S.; FONSECA, F.C. . Direct ethanol anode-supported solid oxide fuel cell. ECS Transactions, v. 68, n. 1, p. 2851-2858, 2015. DOI: 10.1149/06801.2851ecst

    Palavras-Chave: direct ethanol fuel cells; solid oxide fuel cells; catalysts; anodes; carbon; cermets; ethanol fuels; biomass

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  • IPEN-DOC 15746

    MUCCILLO, E.N.S. ; MUCCILLO, R. . Effect of processing methodology on microstructure and ionic conductivity of yttria-stabilized zirconia. ECS Transactions, v. 28, n. 11, p. 325-331, 2010.

    Palavras-Chave: yttrium oxides; zirconium oxides; ionic conductivity; microstructure; sintering; processing

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  • IPEN-DOC 20611

    BATISTA, R.M. ; MUCCILLO, E.N.S. . Effect of sintering atmosphere and particle size on the ionic conductivity of gadolinia-doped ceria. ECS Transactions, v. 61, n. 1, p. 361-367, 2014.

    Palavras-Chave: sintering; atmospheres; particle size; ionic conductivity; electric conductivity; gadolinium oxides; doped materials; cerium oxides

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  • IPEN-DOC 23958

    QUEIROZ, F.M. ; TOMACHUK, C.R. ; ZUMELZU, E.; MELO, H.G. de; COSTA, I. . Effect of trivalent chromium based treatment on the protective properties of steel coated with polymeric film. ECS Transactions, v. 43, n. 1, 2012. DOI: 10.1149/1.4704937

    Abstract: Three main requirements are mandatory in order to achieve optimal quality in canned food: adequate processing of the product, definition of the preserving method, and a correct alloy for the deposit. Lacquer coatings are applied on food cans to enhance corrosion protection and also with decorative purposes. In this investigation, steel coated with a Cr3+ based treatment layer and polyethylene teraphtalate polymeric film (PET), applied by coextrusion, was characterized by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements, in NaCl 0.5 M solution, to evaluate the coating corrosion resistance in this environment. The experimental results showed that this new material (tin free) has good corrosion resistance regardless of the porosity found in the polymeric film, indicating that it can be a non-polluting alternative to replace tinplate and hexavalent chromium conversion layer in the food industry, being compatible with the packed product.

    Palavras-Chave: chromium compounds; polymers; films; polyethylene terephthalate; corrosion resistance

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  • IPEN-DOC 24398

    MUCCILLO, R. ; ESPOSITO, V.; FLORIO, D.Z. de; MUCCILLO, E.N.S. . Electric field-assisted pressureless sintering of ceramic protonic conductors. ECS Transactions, v. 80, n. 09, p. 111-118, 2017. DOI: 10.1149/08009.0111ecst

    Abstract: Gadolinium, yttrium and samarium-doped barium cerate pressed pellets were submitted to flash sintering experiments isothermally in the temperature range 800-1300oC under 200 V cm-1 electric field. The pellets were positioned inside a dilatometer furnace with Pt-Ir electrodes connected either to a power supply or to an impedance analyzer to evaluate the bulk and the grain boundary contributions to the electrical resistivity. Near full density was achieved in the sintered samples. The combined results of dilatometry and impedance measurements in conventionally and flash sintered specimens show substantial improvement of the electrical conductivity. Joule heating is assumed to be the primary effect for sintering. Improved grain-to-grain contact and the removal of depleted chemical species due to Joule heating at the space charge region are proposed, respectively, as the reasons for the decrease of the grain boundary component in the impedance diagrams and the improvement of the bulk electrical conductivity.

    Palavras-Chave: ceramics; proton conductivity; electric fields; sintering; thermal gravimetric analysis; doped materials

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  • IPEN-DOC 28528

    FUJIMOTO, T.G. ; STEIL, M.C.; MUCCILLO, E.N.S. . Electrical conductivity of La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-y-La1.55Sr0.45Ga3O7+δ composite electrolyte. ECS Transactions, v. 103, n. 1, p. 2163-2172, 2021. DOI: 10.1149/10301.2163ecst

    Abstract: Doped lanthanum gallate constitutes a family of solid electrolytes with high ionic conductivity, wide electrolytic domain, and good chemical stability. The combination of its properties turns some compounds of this family promising candidates for application in solid oxide cells operating at intermediate temperatures. In this work, La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-y - xLa1.55Sr0.45Ga3O7+δ with x = 0, 1, and 5 wt.% were investigated aiming to obtain a composite solid electrolyte with optimized properties compared to the parent material. Composite electrolytes were prepared by solid state reaction method and evaluated for densification, phase content, and microstructure. Electrical conductivity measurements were carried out as a function of temperature and oxygen partial pressure. Increase on densification and structural homogeneity were obtained with increasing fraction of the melilite phase. The electrical conductivity determined by impedance spectroscopy revealed a decrease of the bulk resistivity for increasing amounts of La1.55Sr0.45Ga3O7+δ.

    Palavras-Chave: composite materials; electric conductivity; doped materials; electrolytes

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  • IPEN-DOC 19108

    TOMACHUK, C.R.; QUEIROZ, F.M.; COSTA, I. . Electrochemical behaviour of electrogalvanized steel with a conversion treatment at room temperature. ECS Transactions, v. 43, n. 1, p. 45-49, 2012.

    Palavras-Chave: steels; electrochemistry; corrosion protection; chromium; corrosion resistance; surface treatments; impedance; spectroscopy

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  • IPEN-DOC 17328

    FERNANDES, V.C.; MATSUSHIMA, J.T.; BALDAN, M.R.; AZEVEDO, A.F.; LINARDI, M. ; FERREIRA, N.G.. Electrodeposition of Te and Cu thin films on boron doped diamond (BDD) electrode. ECS Transactions, v. 26, n. 27, p. 209-214, 2010.

    Palavras-Chave: boron; doped materials; diamonds; electrodes; chemical vapor deposition; filaments; films; semiconductor materials; copper; tellurides; scanning electron microscopy; voltametry

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  • IPEN-DOC 29860

    MACHADO, MARINA ; BAIUTTI, F.; BERNADET, L.; MORATA, A.; NUNEZ, M.; OUWELTJES, J.P.; FONSECA, F.C. ; TORRELL, M.; TARANCON, A.. Engineered nanofunctional thin films as interfacial layers to enhance performance and durability of SOFCs. ECS Transactions, v. 111, n. 6, p. 1453-1462, 2023. DOI: 10.1149/11106.1453ecst

    Abstract: A strategy to improve the performance and durability of solid oxide fuel cells (SOFCs) is to increase the cathodic activity and decrease the interfacial resistance between the cathode and electrolyte. Pulsed laser deposition (PLD) has been shown to be a promising method to engineer functional interlayers to enhance the cell's performance. In the present study, a bilayer consisting of Sm0.2Ce0.8O2−δ (SDC) barrier layer (BL) and a nanocomposite consisting of SDCLa0.8Sr0.2MnO3−δ (SDC-LSM) employed as a cathode functional layer were deposited by PLD in an anode supported SOFC. The fuel cell showed maximum power density of 0.30 W∙cm−2 at 750 °C. Most importantly, a durability test carried out for 700 h at 750 °C showed a remarkably stable performance of the fuel cell.

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  • IPEN-DOC 28526

    VILELA, V.B. ; THYSSEN, V.V. ; RODRIGUES, L.N. ; FONSECA, F.C. . Enhancing the catalytic activity of lanthanum-ceria fluorite for methane conversion in SOFC. ECS Transactions, v. 103, n. 1, p. 1917-1925, 2021. DOI: 10.1149/10301.1917ecst

    Abstract: A2B2O7 compounds with tailored compositions exhibit catalytic properties in a variety of high-temperature reactions, such as oxidative coupling of methane (OCM). La2Ce2O7 performs well in OCM due to selective mobile oxygen species, and suitable alkaline sites. Doping with Ca2+ increases the alkalinity, which can considerably increase selectivity for C2 products in OCM. We have explored the combustion synthesis to obtain homogeneous Ca2+-doped La2Ce2O7 materials to use as a catalytic layer in SOFC reactors for methane direct conversion to C2. The addition of Ca2+ in the A site of La2Ce2O7 resulted in the disordered fluorite-type crystalline structure. The formation of superficial oxygen vacancies related to the active oxygen species, which may benefit the OCM reaction, was detected. Electrochemical characterization showed no significant dependence of the conductivity with Ca2+-doping.

    Palavras-Chave: lanthanum oxides; cerium oxides; oxygen compounds; solid oxide fuel cells; catalysts

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  • IPEN-DOC 26692

    MACHADO, M. ; MORAES, L.P.R. ; RODRIGUES, L.N. ; TABANEZ, M. ; FERRAZOLI, M. ; FONSECA, F.C. . Evaluation of Fe-doped CGO electrolyte for application in IT-SOFCs. ECS Transactions, v. 91, n. 1, p. 1209-1216, 2019. DOI: 10.1149/09101.1209ecst

    Abstract: A challenge encountered with intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs) is lowering the densification temperature of the doped ceria electrolyte and improving its ionic conductivity. Ceria doped with 10 mol% gadolinium oxide and 0, 1, 5 mol% iron oxide were synthesized by a low temperature precipitation route based on hexamethylenetetramine as the precipitating agent. The as-synthesized precursors are nanocrystalline powders with a homogeneous morphology. Co-doping with Fe3+ changes the sintering behaviour of the doped cerium oxide and favours densification at lower temperatures. Through a comprehensive elementary, structural, microstructural and electrochemical analysis of the co-doped cerium oxide, it was established the doping mechanism of Fe3+ and its effect on the bulk and grain boundary conductivities. The overall aim is to evaluate its suitability for application as an electrolyte in IT-SOFC applications.

    Palavras-Chave: doped materials; cerium; solid oxide fuel cells; cerium oxides; impedance; spectroscopy; gadolinium; stoichiometry; oxygen

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  • IPEN-DOC 28527

    FONSECA, F.C. ; TABUTI, F. ; MORAES, T. ; ABE, R.; GUIMARAES, R.M.; MIURA, Y.; FUKUYAMA, Y.. Exploring the stability of direct ethanol solid oxide fuel cells at intermediate temperature. ECS Transactions, v. 103, n. 1, p. 169-178, 2021. DOI: 10.1149/10301.0169ecst

    Abstract: Anode supported fuel cells were tested in direct (no water added) bioethanol at intermediate temperature (600°C and 700°C). The standard fuel cell has reasonable short-term stability under dry ethanol if current is continuously drawn at a minimum fuel utilization factor at 700ºC. However, the YSZ/Ni anode develops carbon deposits as inferred from post fuel cell test analyses and fixed bed steam reforming catalytic tests at 600°C. Thus, an active catalytic layer with tailored properties for ethanol internal reforming was studied. Initial tests investigated the Ir/gadolinium-doped ceria catalysts previously proven stable at 850°C. The main results have shown that the catalytic layer has no significant effect on the performance of the fuel cell running under hydrogen. The use of a ceria-based catalytic layer has enhanced the stability of the fuel cell under dry ethanol at 700°C, but stable operation at 600°C requires the development of more active catalyst.

    Palavras-Chave: ethanol; solid oxide fuel cells; direct ethanol fuel cells; raman spectra

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  • IPEN-DOC 21259

    CONCEICAO, LEANDRO da ; DJURADO, ELISABETH; DESSEMOND, LAURENT; MUCCILLO, E.N.S. . Fabrication of Mnsub(1.5)Cosub(1.5)Osub(4) by electrostatic spray deposition for application as protective coating on alloy interconnects for solid oxide fuel cells. ECS Transactions, v. 68, n. 1, p. 1609-1616, 2015.

    Palavras-Chave: protective coatings; electrostatics; solid oxide fuel cells; corrosion resistance; alloys; chromium

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  • IPEN-DOC 19546

    NOBREGA, S.D.; FONSECA, F.C. ; GELIN, P.; NORONHA, F.B.; GEORGES, S.; STEIL, M.C.. Fuel-flex SOFC running on internal gradual reforming. ECS Transactions, v. 57, n. 1, p. 2885-2891, 2013.

    Palavras-Chave: fuel cells; fuel substitution; solid oxide fuel cells; electrolytes; yttrium oxides; zirconium oxides; cerium oxides; catalysts; layers; anodes; hydrogen; ethanol; impedance; x-ray spectrometers; spectroscopy; methane; spectroscopy

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  • IPEN-DOC 14505

    ISIDORO, R.A. ; MATOS, B.R. ; DRESCH, M.A. ; SPINACE, E.V. ; LINARDI, M. ; TRAVERSA, E.; FONSECA, F.C. ; SANTIAGO, E.I. . High temperature operation of direct ethanol fuel cells with nafion-TiOsub(2) membranes and PtSn/C electrocatalysts. ECS Transactions, v. 25, n. 1, p. 757-764, 2009.

    Palavras-Chave: electrolytes; platinum; tin; carbon; proton exchange membrane fuel cells; direct ethanol fuel cells; oxidation; carbon; voltametry; amperometry; polarization

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Autor: Maprelian

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


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O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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