Made available in DSpace on 2016-06-02T19:09:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseFLS.pdf: 1241707 bytes, checksum: daa8a1ff62e69f8b1918f1a97552d26f (MD5) Previous issue date: 2006-08-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / The main goal of the present work is to describe the lithium ion transport mechanism in a hybrid (SPHP) and nanocomposite (NHP) polyelectrolyte based on complex conductivity analysis as a function of temperature. The chemical synthesis strategy used to produce a helical free-chain configuration of singlephase hybrid organic-inorganic polymer electrolytes was based on a simple non-hydrolytic sol-gel route. The SPHP resulting from this strategy showed a Tg of -79oC and its temperature-dependent ionic conductivity (achieved at temperatures higher than Tg) displayed an Arrhenius behavior. This remarkable behavior characterizes a segmental motion-decoupled polymer. An Arrheniustype behavior for ionic conductivity (σdc) and hopping frequency of charge carrier (ωp) were observed. The values of activation energy obtained for σdc and ωp as a function of the temperature was approximately the same (~ 0.2 eV), indicating that the dispersive conductivity, σ(ω), originates from the migration of ions. This relevant physical aspect is allied to the fact that the contribution to the dispersive conductivity appears to be governed by a nearly frequency independent dielectric loss, ε = A, which correspond to an almost linear frequency dependent term of the form, σ = ωε ( ω) = Aω, in the real part of the complex conductivity. Furthermore, we observe a high stability, of SPHP and NHP when applied in a large EC device (5 x 10 cm2) using WO3 (electrochromic) and CeO2 -TiO2 (counter-electrode ion storage) electrodes, both optimized and produced by Leibniz-Institut of New Materials (Leibniz-INM, Germany). The electrochromic device exhibited excellent color and bleach reversibility, high coloration efficiency (> 35cm2 / C) from the first cycle up to more than 60000 CA cycles, and a maximum constant rate of deintercalation / intercalation (Oout / Qin = 1). Its remarkable behavior and high stability render this material an excellent candidate for application in electrochromic devices. / 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.