Estudo da difusão química de íons Li + em filmes finos de materiais de intercalação

AUTOR(ES)

Paulo Rogério Catarini da Silva

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Este trabalho teve como objetivo principal o estudo da difusão de íons Li+ em filmes finos de óxidos de W, Mo e no óxido misto W-Mo. Foi realizado um estudo conceitual da termodinâmica básica de uma cela eletroquímica e da cinética da difusão em um eletrodo de intercalação. As soluções da segunda lei de Fick para duas condições de contorno na interface filme-eletrólito - fluxo e concentração iônica constantes - forneceram uma expressão exata e duas aproximadas, para o cálculo do coeficiente de difusão química, , sob a condição de fluxo iônico constante, e uma expressão para a condição de concentração constante. Em uma cela, estas condições correspondem à aplicação de uma corrente e de um potencial constante, respectivamente; dando origem às técnicas conhecidas como GITT e PITT. A aplicação das duas técnicas e medidas simultâneas e in situ da transmitância óptica em 632,8 nm, mostraram que, em todos os filmes estudados, o coeficiente de difusão química, a absorvância e a eficiência óptica, dependem da quantidade de carga intercalada. Verificou-se que depende da carga iônica inserida na intercalação e extraída na deintercalação, de forma brusca no início dos dois processos e mais lentamente após. Pela técnica GITT, os valores de calculados pela expressão exata e aproximadas dão resultados diferentes. A técnica PITT não forneceu bons resultados para o cálculos de . O coeficiente de difusão variou aproximadamente entre 10-11 e 10-10 cm2/s para os filmes de óxido de W e entre 10-12 e 10-11 cm2/s para os outros filmes. Todos os filmes apresentaram o efeito eletrocrômico, com uma absorvância e eficiência óptica decrescentes com o aumento da quantidade de carga no interior do filme, tanto na intercalação quanto na deintercalação. Verificou-se uma dependência linear entre eficiência óptica e a carga, de acordo com o modelo de saturação dos sítios de absorção óptica.

ASSUNTO(S)

electrochromic effect eletroquímica difusão Íons técnicas gitt e pitt eletrocromismo electrochemistry thin films filmes finos thin films electrochromic effect

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