O referido projeto se baseia na preparação de ionômeros sólidos como componentes-chave de eletrodos de difusão de gás para a aplicação em sistemas de conversão eletroquímico. A preparação de ionômeros visa a obtenção de materiais com alta condutividade e excelentes propriedades química, mecânica e térmica. Os ionômeros sólidos serão produzidos a partir de polímeros comerciais, tais como os polímeros da família do polietileno e polímeros parcialmente perfluorados, e serão submetidos a processos de copolimerização via radiação. O IPEN, por apresentar facilidades resultantes do seu histórico na área nuclear, apresenta infraestrutura única para síntese desses materiais. O objetivo principal desse projeto é otimizar as propriedades físico-químicas assim como desenvolver uma metodologia para aumento de escala na produção de tais materiais, que poderão ser empregados em células a combustível, eletrolisadores e conversores de metano a produtos de maior valor agregado.

Este projeto tem como finalidade o desenvolvimento de tintas cerâmicas que serão usadas para deposição de camadas finas de eletrólitos em células a combustível de óxidos sólidos. Os materiais usados são o óxido de cério dopado com gadolínio e o óxido de zircônio estabilizado com ítrio. Esses materiais serão preparados em suspensões usadas para deposição sobre substratos por impressora jato de tinta (inkjet). Esse método de deposição permitirá a construção de células suportadas no anodo, com eletrólitos densos e homogêneos com espessura na faixa de 5 a 10 µm. As suspensões serão analisadas por meio de ensaios granulométricos, análises de viscosidade e tensão superficial para adequá-las às condições de impressão a jato de tinta. Após as etapas de desenvolvimento das tintas cerâmicas, elas serão impressas no substrato anódico e os conjuntos anodo/eletrólito serão sinterizados em programação de temperatura e tempo adequada para a obtenção das meias células SOFC de alto desempenho. A microestrutura resultante das camadas depositadas será analisada por meio de microscopia eletrônica de varredura e testes eletroquímicos serão conduzidos para avaliação preliminar das células produzidas. (AU)