Study of lithium-ion transport in hybrid organic-inorganic nanocomposite and performance in electrochromic devices. / Estudo do transporte de íons Li+ em híbrido orgânico-inorgânico (SPHP) e nanocompósito (NHP) e seu desempenho em dispositivos eletrocrômicos.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

O principal objetivo deste trabalho foi descrever o transporte de íons lítio em novos polieletrólitos híbrido puro (SPHP) e com nanopartículas (NHP), avaliando o seu desempenho em dispositivos eletrocrômicos tradicionais. A síntese química usada para preparar essa nova classe de materiais foi baseada num processo químico não hidrolítico, conhecido como método de complexos polimerizaveis in situ (IPC). O polieletrólito híbrido obtido dessa síntese apresentou Tg de - 79oC e sua condutividade iônica em função da temperatura (T>Tg) revelou um comportamento do tipo Arrhenius. Este comportamento caracteriza um polímero desacoplado da movimentação da cadeia. Alem disso, um comportamento tipo Arrhenius para a condutividade iônica (σdc) e a freqüência característica de saltos do portador carga (ωp) foram observados. Os valores de energia de ativação aparente para σdc e ωp em função da temperatura foram aproximadamente iguais (0.2 eV), indicando que a condutividade dispersiva, σ(ω), origina da migração de íons. Este relevante aspecto físico aliado ao fato de que a contribuição da condutividade parece ser governado por uma perda dielétrica quase que independente da freqüência, ε = A, que corresponde a uma dependência quase linear com a freqüência, σ = ωε( ω) = Aω, na parte real da condutividade complexa. Além disso, observamos alta estabilidade, do SPHP e NHP, quando utilizados em dispositivos eletrocrômicos tradicionais de grande área ativa (5 x 10 cm2) usando eletrodos de WO3 (eletrocrômico) e CeO2 -TiO2 (como contra-eletrodo estocagem de íon), ambos otimizados e produzidos pelo Leibniz-Institut of New Materials (Leibniz-INM, Alemanha). O dispositivo eletrocrômico exibiu excelente reversibilidade de coloração-descoloração, alta eficiência de coloração (>35cm2 / C) ao longo dos mais de 60000 ciclos de funcionamento, e taxa máxima de inserção/extração (Oout / Qin = 1). Esse comportamento e alta estabilidade torna este material um excelente candidato para aplicações em dispositivos eletrocrômicos.

ASSUNTO(S)

nanocompósitos engenharia de materiais e metalurgica polieletrólito catiônico físico-química dispositivos eletrocrômicos

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