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Autor/a
Ferré March, Òscar
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Abstract
El litio 6 es el isótopo requerido para generar tritio en los futuros reactores de fusión, por lo que se requerirá de dispositivos capaces de medir el litio en línea para controlar su concentración en el metal fundido Pb-17Li. Para este propósito, se propone construir sensores electroquímicos de litio basados en electrolitos en estado sólido de tipo cerámico. Estos sensores presentan varias ventajas: generalmente son compuestos estables que pueden resistir el agresivo ambiente químico de los metales líquidos, además su conductividad iónica aumenta con la temperatura y la señal de salida (diferencia de potencial) es fácil de medir.
En el presente trabajo, se presenta la síntesis y las condiciones de sinterizado para el electrolito sólido conductor de litio Li6La3Ta1.5Y0.5O12. Para asegurar la estructura del electrolito deseado, se caracterizaron las fases cristalográficas con DRX, su microestructura superficial con SEM y el contenido de litio se determinó mediante el análisis de espectroscopía de absorción atómica de llama. Finalmente, se conformó en discos sinterizados para la construcción del sensor de litio. Éste consistió en la unión del disco cerámico sinterizado con un tubo de alúmina utilizando un sellador de vidrio.
A continuación, se han realizado mediciones potenciométricas para medir la diferencia de potencial entre el electrodo de trabajo y el de referencia. Cada electrodo consistía en una aleación de Pb-Li de composición diferente. Las aleaciones de Pb-Li en el electrodo de trabajo comenzaron a valores de 3at% hasta 12,8at% Li y en el electrodo de referencia se estableció una composición de 16,57%. Las mediciones de la diferencia de potencial se realizaron a tres temperaturas diferentes: 400 °C, 500 °C y 600 °C. Los valores obtenidos se compararon con los valores teóricos calculados con la ecuación de Nernst.
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