Orientador: Omar Teschke

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: A técnica de fabricação e as características do Nasicon são apresentadas neste trabalho; sua utilização como separador em eletrolisadores alcalinos também é investigada. O composto Na1+xZr2SixP3-xO12 é um eletrólito sólido com alta condutividade elétrica maximizada para x=2. A alta difusão...

Resumo: A técnica de fabricação e as características do Nasicon são apresentadas neste trabalho; sua utilização como separador em eletrolisadores alcalinos também é investigada. O composto Na1+xZr2SixP3-xO12 é um eletrólito sólido com alta condutividade elétrica maximizada para x=2. A alta difusão dos íons Na+ nesses compostos deve-se a sua estrutura tridimensional aberta, em forma de esqueleto. O composto Na3Zr2Si2PO12 foi fabricado segundo técnicas convencionais de cerâmica, e caracterizado por difratometria de raios-X. A caracterização como separador foi feita pela técnica da corrente pulsada, medindo-se a perda ôhmica da membrana para diferentes correntes. Os testes desenvolveram-se num sistema fechado, contendo uma solução de NaOH 30% m/m; a temperatura variou de 100 a 180°C e a pressão atingiu até 6,5 Kgf/cm2. A perda ôhmica Introduzida pelo Na3Zr2Si2PO12 operando a 180°C foi de 590 mV a 500 mA/cm2, para uma membrana de 1,1 mm de espessura

Abstract: The fabrication techniques and characteristics of Nasicon are reported in this work: its use as separator in high temperature alkaline water electrolysers is also investigated. The compound Na1+xZr2SixP3-xO12 is a solid electrolyte with high conductivity maximized for x=2. Its fast Na+...

Abstract: The fabrication techniques and characteristics of Nasicon are reported in this work: its use as separator in high temperature alkaline water electrolysers is also investigated. The compound Na1+xZr2SixP3-xO12 is a solid electrolyte with high conductivity maximized for x=2. Its fast Na+ -lon diffusivity is related to its open, three-dimensional skeleton framework. The compound Na3Zr2Si2PO12 was made by conventional ceramic techniques, and characterized by X-ray diffractometry. Its characterization as a separator had been made by the current-interruption technique. The ohmic loss caused by the membrane was measured for different currents. The tests were made in a closed system, with a NaOH 30% w/w solution: the temperature range was 100 to 180°C with pressures up to 6,5 Kgf/cm2. The ohmic loss introduced by the Na3Zr2Si2PO12 operating at 180°C was 590 mV with 500 mA/cm2 for a 1,1 mm membrane thick