ES3052461T3 - Material layer for a fuel cell - Google Patents

Material layer for a fuel cell

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Abstract

La invención se refiere a una capa de material compuesto para una pila de combustible, una pila de combustible de óxido sólido monocapa y un método para su fabricación. Según la invención, una capa de material para una pila de combustible de óxido sólido monocapa comprende nanopartículas fusionadas seleccionadas para proporcionar sitios de reacción para la oxidación del hidrógeno y la reducción del oxígeno, así como para facilitar el transporte iónico en dicha capa. La superficie de al menos una cara de dicha capa está grabada (preferiblemente ambas caras) para aumentar el área superficial de la capa de la pila de combustible. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Capa de material para una celda de combustible
[0003] Una capa de material de diseño único para una celda de combustible de óxido sólido de una sola capa y un método para fabricar la misma
[0004] Antecedentes de la invención
[0005] La invención se refiere a celdas de combustible, específicamente a celdas de combustible de una sola capa. En tales celdas, una sola capa de material realiza todas las funciones de una celda de combustible de tres capas más convencional. Por lo tanto, una celda de combustible de una sola capa realiza las funciones principales de la celda de combustible, es decir, la reacción de oxidación de hidrógeno, la reacción de reducción de oxígeno y el transporte iónico con una fuga electrónica mínima.
[0006] Una celda de combustible de tres capas convencional consiste en capas de ánodo, electrolito y cátodo. Los electrodos (ánodo y cátodos) son porosos y consisten en materiales con conductividad iónica y electrónica mixta para reacciones de electrodos eficientes, es decir, reacción de oxidación de hidrógeno (HOR) en el ánodo y reacción de reducción de oxígeno (ORR) en el lado del cátodo de la celda. La capa de electrolitos intercalada entre el ánodo y el cátodo es densa y solo permite el transporte iónico (es decir, bloquea la corriente eléctrica) a través de ella.
[0007] En cambio, una celda de combustible de cerámica de una sola capa se construye con una capa de funcionamiento homogéneo, que se forma mezclando semiconductores (generalmente de tipos n y p) con un conductor iónico. Debido a la presencia de diferentes materiales de banda prohibida en las celdas de combustible de una sola capa, existen uniones masivas en la celda de combustible en las que se producen las reacciones anódicas en el material de tipo p (por ejemplo, NiO) y las reacciones catódicas en el material de tipo n (por ejemplo, ZnO). Como resultado, se generan iones de hidrógeno e iones de oxígeno en la superficie del lado del combustible y el lado del aire según las reacciones de la celda, es decir, H<2>→ 2 H<+>+ 2e<->en el lado del combustible y O 2e<->→ O<2->en el lado del aire, respectivamente. Para equilibrar la neutralidad de carga, los electrones se activan y acumulan en el lado del aire. El cortocircuito puede evitarse debido al agotamiento de los portadores de carga en la heterounión formada por los componentes de óxido semiconductor en la mezcla, lo que obliga a los electrones a moverse a través de un circuito externo.
[0008] La heterounión se refiere a la región de interacción formada por el contacto de dos semiconductores diferentes que tienen diferentes portadores de carga dominantes. En el caso de una heterounión p-n a granel, cada heterounión p-n espacial pasa (en una escala de micro y partículas) por el siguiente procedimiento:
[0009] Una vez que los semiconductores p y n están en contacto, los electrones se difunden desde la banda de conducción de tipo n a la de tipo p y los huecos desde la banda de valencia de tipo p a la de tipo n debido a la diferencia de concentración. Estos procedimientos continúan hasta que los niveles de Fermi de los semiconductores de tipo n y p están alineados. Esto conduce a una flexión de la banda de energía del tipo p al tipo n, y se forma una barrera de campo eléctrico incorporada (BIEF) para evitar el movimiento adicional de electrones de la capa de tipo n a la de tipo p y el agujero de la capa p a la n. La región de interacción formada se define como la región de carga espacial, que bloquea el transporte electrónico interno y, por lo tanto, alivia una posible amenaza de cortocircuito electrónico, al tiempo que ayuda al transporte superiónico interfacial. Posteriormente, se mejora el rendimiento de la celda de combustible.
[0010] Lograr valores de alto rendimiento, tales como 1000 mWcm<-2>a 550 °C, para una composición de material semiconductor-iónico da lugar a preguntas fundamentales sobre los mecanismos en la celda. El entendimiento actual es que las heterouniones p-n, Schottky o a granel creadas por los óxidos en la mezcla de materiales se atribuyen a la protección contra cortocircuitos. El problema de la porosidad, o la superficie del material catalítico, que es crucial para una cinética de reacción eficiente en las celdas no se ha abordado en la bibliografía de celdas de combustible de una sola capa.
[0011] Con capacidad de conducción iónica y electrónica mixta, se requieren límites trifásicos (TPB) para promover las reacciones celulares. TPB es una región de contacto entre las tres fases necesarias para las reacciones electroquímicas en un electrodo: una fase conductora de aniones, una fase conductora de electrones y una fase gaseosa. Una celda de combustible de cerámica de una sola capa debe, por un lado, ser porosa, de modo que el número de sitios de reacción determinados por los límites trifásicos (TPB) sea alto, con el fin de soportar una alta generación de corriente. Una celda de una sola capa necesita, por otro lado, ser densa con el fin de evitar el cruce de gas a través de la celda, para garantizar que el transporte iónico se produzca sin mucha resistencia. Como resultado, el rendimiento de la celda de combustible de una sola capa generalmente está limitado debido a la baja concentración de reactivos, que se debe a una baja cantidad de TPB. Por consiguiente, existe la necesidad de encontrar formas mejoradas de producir celdas de combustible de una sola capa que ofrezcan una solución a este problema.
[0012] Las celdas de combustible, por ejemplo, celdas de combustible de celda única, se describen en los documentos WO 2012/018297, XP 029554687, CN 104103842, XP 029983156 y CN 111554956.
[0013] Objeto de la invención
[0014] El objeto de la presente invención es desarrollar una capa de material compuesto para una nueva celda de combustible de una sola capa y un método para producir tal celda de combustible. Según la invención, se consigue un aumento del área límite trifásica de la celda, lo que da como resultado una densidad de potencia de salida de celda de combustible mejorada. También se prevé un modo de funcionamiento inverso, en el que el vapor y un voltaje aplicado a la celda darán como resultado la generación de hidrógeno.
[0015] Los objetos de la invención se consiguen mediante lo especificado en las reivindicaciones adjuntas.
[0016] Breve descripción de los dibujos
[0017] Las diversas realizaciones de la invención se describen a continuación en más detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que
[0018] La Figura 1 muestra una estructura esquemática de una celda de combustible de una sola capa que puede soportar al menos algunas realizaciones de la presente invención;
[0019] Las Figuras 2A - 2D muestran realizaciones de una capa de material para una celda de combustible de óxido sólido según la presente invención.
[0020] Descripción detallada de las realizaciones
[0021] Ahora se hace referencia a la Figura 1, que muestra una sección transversal parcial de una celda de combustible de una sola capa en forma de disco 10. La capa de material 11 consiste en diversas nanopartículas y moléculas según la siguiente leyenda:
[0024]
[0027] La celda de combustible comprende además colectores de corriente 12 en ambos lados del disco. Los colectores de corriente 12 pueden ser una malla de oro, en forma de una capa porosa no catalítica de partículas de Au. Los colectores de corriente pueden aplicarse a la capa de material de cualquier manera adecuada (malla, deposición, etc.) y ser de cualquier material adecuado como se analiza más adelante. Los colectores de corriente deben ser porosos o tener intersticios que permitan que el gas esté en contacto con la capa de material 11. En este ejemplo, el tamaño de partícula de las partículas de Au fue de 100-300 nm y el espesor de la capa de 5-10 μm.
[0028] En el modo de funcionamiento de la celda de combustible, los gases hidrógeno H<2>y oxígeno O<2>se suministran a los lados opuestos de la celda de combustible. La oxidación del gas de hidrógeno (HOR) en iones de hidrógeno tiene lugar en un lado y la reducción del gas de oxígeno (ORR) en iones de óxido ocurre en el lado opuesto, lo que da como resultado una conducción multiiónica de O<2->, H<+>en la celda y, por lo tanto, en una corriente eléctrica e^ a través de los colectores 12.
[0029] Por el contrario, cuando se suministra vapor en un lado de la celda y se aplica una tensión (por ejemplo, 1,2 V) a través de una celda de combustible de cerámica de una sola capa, dando como resultado un flujo de corriente a través de la celda de combustible, la celda funciona en un modo inverso y produce hidrógeno.
[0030] Se ha demostrado que el principio de funcionamiento de una celda de combustible nanocompuesta de un solo componente se puede explicar a través del bloqueo electrónico de la resistencia y la actividad catalítica de un óxido de banda prohibida ancha. La resistencia al transporte de los portadores de carga y las corrientes de fuga serían los factores dominantes que limitan el rendimiento de la celda de combustible de 1 capa. Además, se ha encontrado que H<+>domina el transporte iónico en la celda, mientras que la contribución de los iones O<2->es menor.
[0031] [1] (B. Zhu, R. Raza, G. Abbas, M. Singh, An electrolit-free fuel cell built from one homogeneous layer with mixed conductivity, Adv. Funct. Mater.21 (2011) 2465- 2469).
[0032] Según al menos algunas realizaciones de la invención, una capa de celdas de combustible de una sola capa de la invención puede fabricarse a partir de nanopartículas de óxido de litio-níquel-zinc (LNZ) y óxido de cerio dopado con gadolinio (GDC) de banda prohibida ancha (40-70 nm), usando colectores de corriente de Au. El compuesto de LNZ funciona como un material de electrodo y las partículas de GDC como un conductor iónico, respectivamente. Un material de celda de combustible hecho de una mezcla homogénea de LNZ-GDC y colectores de corriente de Au no catalíticos alcanzó una densidad de potencia de 357 mW/cm<2>. Se usó Au con el fin de garantizar una verdadera configuración de celda de combustible de 1 capa.
[0033] En una celda de combustible de una sola capa, se ha encontrado que se requeriría una gran área de superficie específica para una catálisis eficiente [1].
[0034] Una banda prohibida es una distancia que está presente entre la banda de valencia y la banda de conducción de electrones. Esencialmente, la banda prohibida representa la energía mínima que se requiere para excitar un electrón hasta un estado en la banda de conducción en el que puede participar en la conducción. La energía de banda prohibida de los semiconductores tiende a disminuir al aumentar la temperatura. La relación entre la energía de banda prohibida E y la temperatura T puede describirse mediante la expresión empírica de Varshni Eg(T) = Eg(O) - αT<2>/(T+β), donde a y β representan constantes de material.
[0035] Las bandas prohibidas de Li<2>O, NiO, ZnO son 16.7 eV, 3.6-4 eV y 3.3 eV, respectivamente. La banda prohibida de 3.6 eV del material de nano-polvo LNZ (tamaño de partícula 20-70 nm) se determinó ópticamente a través de mediciones de reflectancia. Estos óxidos son materiales de banda prohibida ancha en los que la conductividad electrónica es bastante baja a temperatura ambiente. Operar a una temperatura más alta disminuiría la banda prohibida según la ecuación de Varshni, lo que mejoraría ligeramente la conducción electrónica. La conducción electrónica depende tanto de la movilidad de los electrones como de la concentración de portadores de carga. Generalmente, a temperaturas superiores a 200K, la movilidad de los electrones (μ) está limitada por la dispersión de la red y disminuye en función de la temperatura (T): μ αT<-n>, donde n < 2 para un solo procedimiento de dispersión de la red. Por otro lado, a altas temperaturas, los portadores intrínsecos generados térmicamente dominan y mejoran la conducción electrónica. Por lo tanto, el compuesto de LNZ y GDC puede soportar tanto la conducción iónica como la electrónica hasta cierto punto.
[0036] La estructura de fluorita de CeO<2>dopado con Gd soporta principalmente la conducción de iones de oxígeno a través de las vacantes de oxígeno creadas por la sustitución del átomo de Ce tetravalente con el átomo de Gd trivalente. En este caso, se usó CeO<2>dopado con Gd al 20%, donde la estructura cristalina de fluorita permanece estable y soporta de manera eficiente la conducción de iones de oxígeno a través de las vacantes. Los iones de oxígeno se mueven principalmente a través de las vacantes en la fase de óxido, mientras que los iones de hidrógeno conducen a través de un mecanismo de salto en los óxidos protonados en la celda.
[0037] Para describir la composición de material más específicamente, las partículas conductoras iónicas en la Figura 1 pueden, según algunas realizaciones de la invención, comprender nanopartículas cerámicas que incluyen el 70 -100 % en peso de ceria dopada con gadolinio (GDC) y el 30 - 0 % en peso de un material elegido de al menos uno de los siguientes:
[0038] - carbonatos de sodio, litio y potasio;
[0039] - carbonatos binarios, es decir, carbonato de sodio y litio;
[0040] - carbonato de litio y potasio; o
[0041] - carbonato de sodio y potasio.
[0042] El material de electrodo (LiNiZnO) en la Figura 1 puede comprender, según algunas realizaciones de la invención, Li<2>CO<3>, NiCO<3>·2Ni(OH)<2>·xH<2>O y Zn(NO<3>)2·6H<2>O, cuyos componentes se han mezclado, molido y sinterizado en un horno, por ejemplo, a 800 °C durante 3 h.
[0043] La composición molar de los elementos metálicos puede ser Li:Ni:Zn = 3:9:8. Se eligió esta composición del material del electrodo porque se ha informado que la celda de combustible de un solo componente produce 600 mW/cm<2>a 550 °C [1].
[0044] Para producir la capa de material 11, los polvos de GDC y LNZ se mezclaron en una máquina de molienda de bolas en una relación del 60:40% en peso, respectivamente. Después de mezclar, el polvo se sinterizó a 700 °C durante 4 h, seguido de molienda en un mortero durante 20 min. Los materiales de nanopartículas se mezclan junto con un disolvente (por ejemplo, terpineol) y otros aditivos (aglutinante, dispersante) para formar una pasta con propiedades reológicas apropiadas.
[0045] El polvo de nanocompuesto resultante puede fusionarse en una capa, por ejemplo, mediante escritura directa, impresión en 3D basada en extrusión, prensado (por ejemplo, prensado isostático o prensado coaxial) con una presión de 100-300 MPa durante 1-10 minutos en una matriz, o mediante sinterización a 700 °C durante una hora. El polvo de nanocompuesto puede adaptarse para fabricarse en las celdas de combustible de una sola capa mediante los siguientes métodos:
[0046] - para la fabricación a través de la impresión 3D basada en extrusión, desarrollamos pastas únicas de los materiales nanocompuestos con propiedades reológicas apropiadas y parámetros de impresión adecuados; - para la sinterización, se desarrolló un perfil térmico específico para la sinterización de las celdas impresas; - fabricación a alta presión puede realizarse directamente en los materiales nanocompuestos.
[0047] En ambos lados de la capa, puede aplicarse pasta de oro (Au) o una malla de oro. Alternativamente, puede usarse espuma de Ni recubierta de plata (Ag) o NCAL (Ni<0,8>Co<0,15>Al<0,05>LiO<2>) para la recogida de corriente. Sin embargo, los colectores de corriente de Ni/NCAL exhiben efectos catalíticos, y tal celda puede no corresponder al dispositivo de 1 capa original y se parecería más a una celda de combustible de 3 capas tradicional.
[0048] Obviamente, pueden contemplarse diversas realizaciones de la invención en las que la forma y el tamaño de la capa de material y, por lo tanto, la demanda de combustible pueden alterarse a partir de los ejemplos presentados en el presente documento, es decir, la capa puede tener la forma de un disco o ser de cualquier otra forma concebible.
[0049] Haciendo referencia ahora a la figura 2A, se muestra un disco de celda de combustible de una sola capa 20 preparado según al menos algunas realizaciones de la presente invención. El disco 20 tiene un diámetro exterior D, que puede ser de 13 mm, por ejemplo. Tiene un ala exterior 22 con una altura b, que puede ser de 1 - 2 mm. Dentro del ala 22, la superficie del disco 20 está grabada en una estructura similar a un peine, que tiene surcos paralelos con una anchura w 100 μm y una profundidad d de 200 μm, por ejemplo. En la Figura 2C se muestra la parte grabada del disco 20 en perspectiva. El disco 20 puede tener un espesor t de 0,5 - 2 mm, por ejemplo. En la figura 2B se muestra otra realización del disco de celda de combustible de una sola capa de la invención 23, con un borde 25 y un grabado en forma de espiral 24. De lo contrario, las dimensiones pueden ser las mismas que en las Figuras 2A y 2C.
[0050] Es evidente que una superficie grabada proporciona una superficie de contacto con el entorno mucho mayor que una uniforme. Tal como se muestra en la figura 2D y con las dimensiones analizadas anteriormente en relación con la figura 2C, la sección transversal de un surco grabado simétricamente, que consiste en la superficie superior s (100 μm) de una cresta, las paredes laterales d (2*200 μm) y la parte inferior w (100 μm) de una ranura, proporciona una distancia de superficie total de 600 μm. Para cualquier longitud de sección transversal dada de la superficie, hay una diferencia computacional de tres (3) veces la distancia de superficie correspondiente de una superficie uniforme, que es 200 μm. Obviamente, también aquí pueden contemplarse diversas realizaciones de la invención en las que la forma y el tamaño del surco pueden alterarse a partir de los ejemplos presentados aquí y, por lo tanto, proporcionar una diferencia aún mayor o menor en el área de contacto superficial de la celda de combustible. Los surcos pueden tener esquinas redondeadas, tal como se muestra en la Figura 2D. Y tal como se muestra en la Figura 2B, también el surco puede tener formas alternativas a la estructura similar a un peine de la figura 2A.
[0051] El grabado de los patrones únicos puede realizarse mediante un láser de alta energía con una velocidad de escaneo adecuada (50 %), intensidad de láser (15 % de 23 vatios) y frecuencia (500 Hz). Los patrones se grabaron para maximizar la superficie del disco sin afectar negativamente a la estabilidad mecánica de las estructuras grabadas. La profundidad y la anchura típicas de la sección grabada eran de 200 micrómetros y 100 micrómetros. Después del grabado, el material de celda de combustible de cerámica de una sola capa está listo para su uso en una celda de combustible.
[0052] Los patrones de grabado pueden desconfiar libremente según las elecciones de diseño. Una estructura similar a un peine se utiliza aquí para describir simplemente un patrón con muchos surcos paralelos, pero otros patrones son igualmente posibles, tal como se muestra en la Figura 2B. Furrowing se usa en este contexto como un término más general, para describir el resultado del grabado en cualquier patrón. Los surcos grabados pueden ser rectangulares o redondeados en sección transversal, etc.
[0053] En la práctica, encontramos que el área límite trifásica (TPB) de la celda aumentó en el 45% en ambos lados. Encontramos una mejora del 30% en la densidad de potencia de salida de la celda de combustible en funcionamiento a baja temperatura (550 °C) cuando el combustible y el aire se suministran en los lados respectivos de la celda.
[0054] El rendimiento electroquímico de las celdas de una sola capa de la invención se midió a 550 °C. Las celdas funcionan de forma estable, basándose únicamente en las reacciones de las celdas de combustible. La tensión de circuito abierto (OCV) de estas celdas de combustible no supera los 1,2 V, por lo que la densidad de potencia y el rendimiento se midieron dentro de los límites de tensión tradicionales (O-OCV). Se usaron celdas con diferentes espesores (1,2 y 3 mm) para analizar el patrón de aumento de la resistencia de la celda con el aumento del espesor de la celda.

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES
1. Capa de material para una celda de combustible de óxido sólido de una sola capa, comprendiendo dicha capa nanopartículas fusionadas que se seleccionan para proporcionar sitios de reacción para la oxidación de hidrógeno y la reducción de oxígeno, así como para proporcionar transporte iónico en dicha capa, en la que la superficie de al menos un lado de dicha capa está grabada para aumentar el área superficial de la capa de celda de combustible.
2. Capa de material según la reivindicación 1, en la que las superficies en ambos lados de la capa están grabadas.
3. Capa de material según la reivindicación 1 o 2, en la que dichos materiales comprenden conductores iónicos de nanopartículas cerámicas, que incluyen el 70 - 100 % en peso de ceria dopada con gadolinio y el 30 - 0 % en peso de un material elegido de entre al menos uno de los siguientes:
- carbonatos de sodio, litio y potasio;
- carbonatos binarios, es decir, carbonato de sodio y litio;
- carbonato de litio y potasio; o
- carbonato de sodio y potasio.
4. Capa de material según la reivindicación 1, en la que dichos materiales comprenden materiales de nanopartículas cerámicas que incluyen el 70 - 100 % en peso de BaZrO.4Ce0.4Y0.1Yb0.1O3-d y/o BaZr0.35Ce0.5Y0.15O3 como conductores de protones.
5. Capa de material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dichos materiales incluyen nanopartículas de material de electrodo de al menos una de las siguientes:
- CuFe<2>O<4>;
- La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-d;
- La0.6Sr0.4CoO3-d;
- Óxido de NiCoAlLi; o
- Óxido de LiNiZn.
- Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-d
- BaCo0.4Fe0.4Zr0.1Y0.1O3-d
6. Capa de material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicha capa consiste en materiales de nanopartículas que se han mezclado junto con un disolvente y otros aditivos para formar una pasta con propiedades reológicas que permiten la fusión y que se ha fusionado en una capa para una celda de combustible mediante escritura directa o impresión en 3D basada en extrusión.
7. Capa de material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicha al menos una superficie grabada de dicha capa está grabada para tener una estructura con surcos con rebajes grabados que tienen dimensiones máximas de una profundidad de 200 μm y una anchura de 100 μm.
8. Celda de combustible de óxido sólido que comprende una capa de material fusionado de materiales de nanopartículas cerámicas que se selecciona para proporcionar sitios de reacción para la oxidación de hidrógeno y la reducción de oxígeno, así como para proporcionar transporte iónico en dicha capa, en la que la superficie de al menos un lado de dicha capa se graba para aumentar el área superficial de la capa de celda de combustible, y en la que al menos dicha superficie grabada tiene una deposición de una capa de material colector de corriente.
9. Celda de combustible de óxido sólido según la reivindicación 8, que comprende una capa de material según una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dichos materiales cerámicos comprenden materiales de nanopartículas, que incluyen ceria dopada con gadolinio al 70-100 % en peso como conductores iónicos, y el 30-0 % en peso de un material elegido de al menos uno de los siguientes:
- carbonatos de sodio, litio y potasio;
- carbonatos binarios, es decir, carbonato de sodio y litio;
- carbonato de litio y potasio; o
- carbonato de sodio y potasio.
10. Celda de combustible de óxido sólido según una de las reivindicaciones 8 a 9, en la que dichos materiales cerámicos comprenden materiales de nanopartículas que incluyen el 70 - 100 % en peso de BaZr0,4Ce0,4Y0,1Yb0,1O3-d y/o BaZr0,35Ce0,5Y0,15O3 como conductores de protones.
11. Celda de combustible de óxido sólido según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, en la que dicha al menos una superficie grabada de dicha capa está grabada para tener una estructura surcada con rebajes grabados que tienen dimensiones máximas de una profundidad de 200 μm y una anchura de 100 μm.
12. Método para fabricar una capa de material para una celda de combustible de óxido sólido que consiste en materiales de nanopartículas cerámicas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el método comprende las etapas de:
- proporcionar una mezcla de dichos materiales nanocompuestos;
- producir dicha celda de combustible de una sola capa con un método seleccionado de uno de los siguientes métodos:
 escritura directa;
 impresión 3D basada en extrusión;
 prensa con una presión de 100-300 MPa;
- grabado de una estructura en la superficie de la celda al menos en un lado.
13. Método para fabricar una capa de material según la reivindicación 12, que comprende una etapa de sinterización de las celdas para eliminar impurezas orgánicas y proporcionar densidad a la capa única.
14. Método según la reivindicación 12 para fabricar una capa de material según una de las reivindicaciones 8 a10, en el que el grabado se realiza con un láser que tiene una velocidad de barrido del cabezal de láser = 50 %, una intensidad de 3 - 5 vatios y una frecuencia de 500 Hz.
15. Método según la reivindicación 12 para fabricar una capa de material según una de las reivindicaciones 8-10, en el que el grabado se realiza para crear una estructura de surcos con surcos que tienen dimensiones máximas de una profundidad de 200 μm y una anchura de 100 μm.
16. Método según la reivindicación 12 para fabricar una capa de material según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, en el que dicha estructura grabada se deposita con un material colector tal como oro en dicha superficie grabada.
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