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Previous issue date: 2006-03-22 / Universidade Federal de Minas Gerais / The general purpose of this work is the optimization of
the conducting polymer deposition on RVC and the use of these electrodes in an allpolymeric
ion-lithium battery, which means an anode and a cathode made of conducting
polymers. Several steps were done in order to attain this purpose: i) a previous study on
the effect of different pre-treatments on the RVC surface; ii) the optimization of the
deposition (chemical or electrochemical) procedures of conducting polymers on RVC; iii)
the investigation of the influence of different kinds of deposition on the properties of the
conducting polymers; iv) the study about the effect of different dopants on the
electrochemical and morphological properties of the polymers; and v) the verification of
the electrode performance as anode or cathode in an ion-lithium battery. The results
lead to the conclusion that the ohmic drop effects and low current penetration, a
characteristic of the tridimensional RVC electrodes, can be minimized by using thinner
electrodes, which is crucial specially for conducting polymer films obtained by
electropolymerization. The high surface area of these materials influenced positively on
the electrochemical behavior of the electrodes, leading to high-specific capacity
electrodes when compared to similar bidimensional electrodes. However, to enable the
investigation of these electrodes by Electrochemical Impedance Spectroscopy, the
proposition of a new equivalent electrical circuit was done considering two different
electrochemical environments (at the inner and outer substrate surfaces). Chargedischarge
tests for batteries using RVC/polymer electrodes as the cathodic material
showed similar or even higher specific capacities than the ones found in the literature. It
is believed that the substrate s high surface area is the responsible for these findings,
since it facilitates the redox reactions in the polymers. / Este trabalho tem como objetivo geral a
otimização da deposição de polímeros condutores sobre RVC e o uso destes eletrodos
em baterias de íon lítio numa configuração toda-polímerica, ou seja, com anodo e
catodo formados por polímeros condutores. Para isso, foi necessário: i) o estudo prévio
do efeito dos diferentes tipos de pré-tratamento na superfície do RVC; ii) a otimização
dos procedimentos de deposição (química ou eletroquímica) de polímeros condutores
em RVC; iii) o estudo da influência dos diferentes tipos de deposição nas propriedades
dos polímeros condutores; iv) o estudo da influência de diferentes dopantes nas
propriedades eletroquímicas e morfológicas dos polímeros estudados; e v) a análise do
desempenho destes eletrodos como anodos e catodos numa bateria de íon lítio. Os
resultados levaram à conclusão que os efeitos de queda ôhmica e baixa penetração de
corrente, típicos de eletrodos tridimensionais, podem ser minimizados com o uso de
eletrodos de menores espessuras, o que é especialmente importante para os filmes de
polímeros condutores obtidos por eletropolimerização. A alta área superficial destes
materiais mostrou uma influência positiva no comportamento eletroquímico dos
eletrodos estudados, levando à formação de eletrodos com alta capacidade específica
quando comparados a eletrodos semelhantes em substratos bidimensionais.
Entretanto, para a investigação destes eletrodos através de Espectroscopia de
Impedância Eletroquímica foi necessário propor um modelo com um circuito elétrico
equivalente que levasse em consideração a formação de diferentes ambientes
eletroquímicos no interior e no exterior do substrato. Testes de carga e descarga em
baterias utilizando eletrodos de RVC/polímero condutor como material catódico
mostraram resultados de capacidade específica semelhantes ou até superiores aos
relatados na literatura. Acredita-se que a alta área superficial do substrato esteja
contribuindo para estas observações, uma vez que facilita as reações de oxi-redução
dos polímeros.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6076 |
| Date | 22 March 2006 |
| Creators | Dalmolin, Carla |
| Contributors | Biaggio, Sonia Regina |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Química, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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