Cintes superconductores de segona generació

Les cintes superconductores basades en el YBCO de segona generació (Coated Conductors) han demostrat la seva utilitat en aplicacions de generació, transport i emmagatzematge d’energia. El Grup de Superconductivitat de l’ICMAB, amb el qual col·labora la professora de l’EUSS Elena Bartolomé, lidera el projecte europeu Eurotapes, destinat a aconseguir augmentar les prestacions de les cintes superconductores, en termes de densitat de corrent, gruix de la capa i longitud, utilitzant però mètodes de fabricació de baix cost i escalables industrialment. Avui dia els mètodes de deposició químics es consideren els més efectius per cobrir les necessitats del mercat de cintes.

Foto de microscopia TEM mostrant l’arquitectura de capes del Coated Conductor YBCO/ de CGO/LMO/IBAD-MgO/Y2O3/Hastelloy

L’Elena Bartolomé acaba de publicar un nou treball sobre la fabricació de cintes amb una nova arquitectura pel mètode química d’Inkjet Printing, en col·laboració amb l’ICMAB, les empreses OXOLUTIA (Barcelona), Brucker (Alemanya), SuperOx (Rússia, Japó) i la Universitat d’Antwerpen (Brussel·les). En aquesta nova arquitectura, la solució química precursora del YBCO es diposita per Inkjet Printing sobre un sandvitx de capes de CGO/LMO/IBAD-MgO/Y2O3/acer Hastelloy, per aconseguir la flexibilitat i textura desitjades.

L’article presenta una caracterització completa de les propietats microestructurals i electromagnètiques de les cintes, dut a terme combinant la difracció de rajos X, microscòpies AFM, SEM i TEM, i la caracterització per magnetometria dc/ac. Les capes d’un gruix de 450 mm, obtingudes par 5 deposicions successives, presenten una densitat de corrent intergranular de Jc=16 MA/cm2 (a 5K), i un corrent de 58.4 A/cm-ample (a 77 K).