Eletrodeposição de ligas Mn-Co em aço inoxidável ferrítico AISI 430 a partir da reciclagem de baterias íon-Li: aplicação em interconectores das PaCOS

Abstract

Um dos desafios atuais é a busca de materiais eficientes e de baixo custo para os componentes das Pilhas a Combustível de Óxido Sólido (PaCOS), já que estes dispositivos se destacam pela geração limpa de energia elétrica e alta eficiência. Dentre estes componentes está o interconector, nos quais o aço inoxidável ferrítico poderia ser utilizado na sua fabricação. No entanto revestimentos protetores são necessários para bloquear a volatilidade do cromo da superfície metálica do interconector nas condições de operação das PaCOS. Neste trabalho, os revestimentos foram obtidos a partir de soluções eletrolítica contendo Co2+ e Mn2+ provenientes de catodos de baterias de íon lítio (BIL’s) exauridas. Foram feitas eletrodeposições potenciostáticas com o objetivo de se obter ligas de cobalto e manganês sobre a superfície de amostras do aço AISI 430. Dados de eficiência de carga do processo foram calculados para otimização das amostras, e a condição de pH mais ácido (pH=3) mostrou-se menos eficiente. Contudo, o filme apresentou microestrutura homogênea, menos porosa e constituída por uma camada interna de (Mn, Cr)2O3 e externa de MnCo2O4, capaz de bloquear a perda do Cr, conforme mostraram as análises de DRX, MEV e EED. Já para o pH menos ácido (pH=3,5), não foi identificada a presença do Mn na composição do depósito, e o revestimento formado de Co3O4 não se mostrou capaz de bloquear a perda de cromo por volatilidade.

Palavras-chave: Interconectores, PaCOS, eletrodeposição, reciclagem, baterias de íons de lítio.