Noi sisteme chimice pe baza de retele nanocristaline si arhitecturi Noi sisteme chimice pe baza de retele nanocristaline si arhitecturi poroase pentru pilele de combustie de temperatura poroase pentru pilele de combustie de temperatura

intermediara (IT-SOFC) operand cu biogazintermediara (IT-SOFC) operand cu biogaz - - (NANOBIOSOFC)(NANOBIOSOFC)

INSTITUTUL DE CHIMIE FIZICA “ILIE MURGULESCU” ACADEMIA ROMANA

TIP PROIECT - PN-II-PT-PCCA-1, CTR. NR. 26/2012TIP PROIECT - PN-II-PT-PCCA-1, CTR. NR. 26/2012DIRECTOR PROIECT – DR. SIMONA SOMACESCUDIRECTOR PROIECT – DR. SIMONA SOMACESCUCONTACT: ssimona@icf.roCONTACT: ssimona@icf.roBUGET – 2.000.000 LEIBUGET – 2.000.000 LEI

PARTENERI IMPLICATI IN PROIECT:

PARTENER DENUMIRE INSTITUTIE FUNCTIA BUGET

COORDONATOR INSTITUTUL DE CHIMIE FIZICA “ILIE MURGULESCU”

– (ICF)

Director Proiect –

Dr. Simona Somacescu

700.000 lei

PARTENER 1 UNIVERSITATEA BUCURESTI

– (UB)

Responsabil proiect – Dr. Mihaela Florea

500.000 lei

PARTENER 2 UNIVERSITATEA DIN CRAIOVA – (UCV)

Responsabil proiect – Dr. Nicoleta Cioatera

400.000 lei

PARTENER 3 INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE - DEZVOLTARE PENTRU FIZICA LASERILOR, PLASMEI SI RADIATIEI

– (INFLPR)

Responsabil proiect – Dr. Bogdana Mitu

400.000 lei

OBIECTIVELE PROIECTULUI:

• Obtinerea de noi sisteme chimice utilizand tehnici noi de sinteza pentru electrozii si electrolitii pilelor de combustie cu electrolit oxid solid (SOFC).

• Asamblarea sistemelor de tip anod/electrolit/catod, investigarea fizico-chimica si evaluarea performantelor pilelor astfel obtinute.

DESCRIERE SI REZULTATE ASTEPTATE:

Producerea de energie pe baza de combustibili fosili reprezinta unul din cei mai mari contributori la emisiile de gaze cu efect de sera.

Celulele de combustie solide oxid (SOFCs) oferă un potential mare pentru cresterea eficientei de generare a energiei electrice cu beneficii de mediu suplimentare. Tehnologia SOFC este în prezent în curs de dezvoltare. In general astfel de pile de combsutie opereaza la temperaturi inalte (aproximativ 100 oC) ceea ce presupune costuri mari de fabricatie si durata de viata scurta. Scaderea temperaturilor de operare prin gasirea de noi materiale constituie o provocare in domeniu.

Obiectivul acestui proiect il constituie sinteza de materiale si dezvoltarea de ansambluri anod/electrolit/catod care sa conduca la cresterea performatelor pilelor de temperatura intermediara.

In cadrul acestui proiect vor fi dezvoltate prin metode noi sinteza noi sisteme chimice pe baza de retele nanocristaline si arhitecturi poroase (cu structuri, texturi si morofologii dirijate din procesul de sinteza).

O investigare exhaustiva a materialelor anodice, catodice si a filmelor subtiri de electrolit depuse prin abaltie laser asistata/neasistata de radiofrecventa va fi efectuata.

De asmenea vor fi investigate proprietatile catalitice si electrochimice ale materialelor obtinute cu scopul de a gasi compozitia, structura, chimia optima corespunzatoare pentru gasirea optimului fiecarei componente (anod, electrolit, catod) precum a si a conditiilor optime de operare la temperaturi intermediare (600-800 oC).

Mai multe proceduri de depunere a filmelor subtiri de electrolit prin metode fizice (abaltie laser) si a straturilor catodice prin metode chimice (screen-printing) vor fi abordate. Ansamblurile de tip Anod/Electrolit/Catod for evaluate din punct de vedere al performantelor pilelor in conditii reale de lucru. Acestea vor folosi biogazul ca si combustibil si se vor efectua teste pe intervale largi de timp pentru testarea functionarii pe timp indelungat.

ECHIPAMENTE ACHIZITIONATE IN PROIECT:

AUTOCLAVA DE INALTA PRESIUNE: 500 ml/100 bari modelul IV (Coordonator)

MICROSCOP OPTIC(Partener 3)

DISEMINARE REZULATE STIINTIFICE OBTINUTE:

• Conferinte internationale:

S. Somacescu, J. M. Calderon-Moreno, P. Osiceanu, (Ni, Ce)-YSZ Nanoparticles : Synthesis, morphology and surface chemsitry investigations , XI International Conference on Nanostructured Materials, 26-31 August 2012, Rhodos, Grecia. (COORDONATOR - ICF)

B. Mitu, R. Pascu, G. Epurescu, M. Dinescu, N. Cioatera2, S. Somacescu and P. Osiceanu, Investigation of structure, surface chemistry and electrochemical performances of SOFC electrolytes thin films and combined anode/electrolytes structures, Symposium O : Synthesis, processing and characterization of nanoscale multi functional oxide films IV of the E-MRS 2013 Spring Meeting, Congress Center in Strasbourg. (PARTENER 3 -INFLPR)

N. Cioatera, L. Stanciu, A. Rolle, E. Capoen, C.I. Spinu, R.N. Vannier, M2Ti2O7 (M=Y, Gd, Sm) PYROCHLORES. STRUCTURAL AND ELECTROCHEMICAL INVESTIGATIONS, The 19th International Conference on Solid State Ionics, Kyoto, Japan, June 2-7, 2013. (PARTENER 2 - UCV)

M. Florea, C. Rotaru, S. Somacescu and P. Osiceanu, Microwave assisted synthesis of perovskites as cathodes for SOFC: structural, textural and surface chemistry investigations, 11th European Congress on Catalysis – EuropaCat-XI, Lyon, France, September 1st-6th, 2013. (PARTENER 1 – UB)

•Conferinte nationale:

M. Florea, C. Rotaru, S. Somacescu and P. Osiceanu, Synthesis of perovkites materials as cathodes for IT-SOFC, ROMCAT Conference 2013, Cluj-Napoca, Romania, May 29-31, 2013.(PARTENER 1 - UB)

S.  Somacescu, P.  Osiceanu, J. M. Calderon-Moreno, C.  Rotaru and M.  Florea, Microstructure and surface chemistry investigations on Pr0.5Ba0.5Cu0.8Fe0.2O5+δ and La0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ cathodes for IT-SOFCs applications, ROMPHYSCHEM XV, 2013, Bucharest, Romania, September 11-13, 2013.(COORDONATOR -ICF)

DISEMINARE REZULATE STIINTIFICE OBTINUTE:

•Articole publicate :

M. Filipescu, V. Ion, S. Somacescu, B. Mitu, M. Dinescu, Investigation of Ta2O5 and Ta2SixOy obtained by radio frequency plasma asssited laser abaltaion for gate dielectric applicationsApplied Surface Science, Volume 276, 2013, Pages 691-696 (PARTENER 3 - INFLPR, COORDONATOR - ICF)

ARTICOLE ISI:

•Articole trimise spre publicare :

N. Cioatera, L. Stanciu, A. Rolle, E. Capoen, C.I. Spinu, R.N. Vannier, M2Ti2O7 (M=Y, Gd, Sm) Pyroclores. Structural and elecrochemical investigations, trimis spre publicare la Solid State Ionics,

Nr Manuscris: SSI-D-13-00481 (PARTENER 2 -UCV)

B. Mitu, R.Pascu, S. Somacescu, G. Epurescu, C. Luculescu, M. Filipescu, D. Colceag, P. Osiceanu, R. Birjega,

Pulsed Laser Deposition of YSZ based heterostructure, trimis spre publicare la Thin Solid Films, code O-P III.35 (COORDONATOR –ICF, PARTENER 3 – INFLPR)