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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Catharino, Silvia Cileni R.
Título: Dispositivo de Armazenamento de Energia Utilizando Polianilina e Eletrólito Polimérico
Ano: 1999
Orientador: Prof. Dr. Marco-Aurelio De Paoli
Coorientadora: Dra. Carla M. N. P. da Fonseca
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Capacitores eletroquímicos, Polímeros condutores, Eletrólito polimérico
Resumo: Recentemente, os capacitores eletroquímicos têm merecido muita atenção na área de armazenamento de energia, devido a sua possível aplicação em veículos elétricos e aparelhos eletrônicos. O desenvolvimento nessa área requer um armazenamento de energia com alta densidade e tempos curtos de carga e descarga. Polímeros condutores tem a vantagem sobre óxidos, como eletrodos para capacitores, porque são fáceis de processar e tem baixo custo de produção. Neste trabalho são mostrados resultados referentes ao capacitor simétrico usando polianilina (PAni) sintetizada quimicamente dopada com ácido dodecilbenzeno sulfônico. São apresentadas as performances de dois diferentes capacitores utilizando P Ani como material ativo: primeiro, usando filmes laminados e, segundo usando uma blenda condutiva elastomérica. O eletrólito polimérico utilizado foi 4:1 poli(óxido de etileno) e poli(epicloridrina-co-óxido de etileno) e 15 % (m/m) perclorato de lítio. A condutividade iônica do eletrólito polimérico foi de 10 Scm ( 25 °C), e 10 Scm ( 90°C ). O eletrodo polimérico foi caracterizado na presença de umidade e solvente. Estes podem atuar como dopantes no filme de polianilina. Resultados mostraram que filmes finos de polianilina sintetizada quimicamente e laminados apresentam o melhor armazenamento de carga devido a baixa difusão em filmes espessos. Para o capacitor utilizando uma blenda como material ativo, o melhor resultado foi obtido utilizando a razão PAni/Eletrólito 1:1. A performance dos dispositivos são razoáveis com alta eficiência coulombica e rápido tempo de resposta para resultados de carga e descarga. O melhor capacitor (espessura 0,33 mm) apresentou: Ccarga= 130 mFcmg; potência, W = 0,11 mWatts.cm e eficiência coulômbica de aproximadamente 100%. Os resultados mostram que filmes e blendas condutoras de PAni são materiais promissores para dispositivos de carga e descarga.
Abstract: Recently, supercapacitors or electrochemical capacitors have brought renewed interest in the area of energy storage because of possible application in electric vehicles and electronic devices. The developments in this area require energy storage with a high density and short charge discharge times. Conductive polymers have advantages over metal oxides as electrodes for capacitors because they are easy to process and have lower production costs. Results concerning a symmetrical capacitor using chernically synthesized polyaniline (PAni) doped with dodecilbenzene sulfonic acid (DBSA) are reported. We present the performance of two different capacitors using PAni as active material: first, using laminated films, and second, using an elastomeric conductive blend. The polymer electrolyte film used is a 4:1 mixture of poly(ethylene oxide) and poly( epichlorohydrin-co-ethylene oxide) and 15%(w/w) of lithium perchlorate. The ionic conductivity of the polymer electrolyte was characterized and it was ca. 10 Scm (25 °C), e 10 Scm (90 °C). The conductivity of the polymer electrode was characterised in presence of the humidity and solvent .Both may acts as dopant for the PAni film. Results show that a thin laminated film of chemically synthesised PAni presents the best charge storage due to the low diffusion in the films. For the capacitor using a blend as active material, the best result was obtained when the mixture PAni/blend is 1:1. The performance of the devices are reasonable with of short charge/discharge time and high coulombic efficiency. The best capacitor (thickness = 0.33 mm) presents : Ccharge= 130 mFcmg; Power, W = 0,11 mWatts.cm Results show that PAni films and the conductive blend are promising electrode materiais for charge/discharge devices. This work also shows that it is possible to obtain two new types of electrochernical capacitors using chemically synthesised polyaniline.
Arquivo (Texto Completo): vtls000195884.pdf ( tamanho: 5,79MB )

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