Substituição Iônica se sódio por lítio em eletrólitos géis de carboximetilcelulose para dispositivos eletrocrômicos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Krüger, Luana Uszacki
Orientador(a): Missio, André Luiz
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/18764
Resumo: O uso de dispositivos que proporcionam economia de energia elétrica é a cada dia mais efetuado, estes otimizam o uso de recursos energéticos e diminuem desperdícios. O estudo apresentado a seguir teve como objetivo o desenvolvimento de eletrólitos poliméricos géis à base de carboximetilcelulose de sódio (NaCMC), com adição de sais compostos de Li+ para potencialização da condução iônica, e assim, a apresentação de boas propriedades eletroquímicas para aplicação em dispositivos eletrocrômicos ou dispositivos de eficiência energética. Estes géis foram obtidos através da dissolução do polímero natural NaCMC em água destilada, duas matérias que podem ser consideradas essenciais para produção de materiais biodegradáveis e atóxicos. Sendo adicionados também três componentes como plastificante, reticulante e sal iônico, que passaram por agitação até a formação do gel polimérico de aparência homogênea. Os eletrólitos foram preparados com diferentes concentrações de polímero e sal de Li+ . As amostras foram sujeitas as análises eletroquímicas de EIE, VC e VL, realização de caracterizações de DRX e FTIR, análises térmicas de DSC e TGA. Ainda, foram feitas análises de viscosidade, transmitância e aparência, sendo algumas análises realizadas com diferenciação semanal. Tendo os resultados, as análises mostraram eficiência na troca iônica destes géis, sendo o melhor com condutividade de 2,90x10-3 S.cm-1 , mostraram também, boa transparência e homogeneidade, comparados à outros estudos vistos, além de valores de viscosidade que apresentam um equilíbrio entre aglutinação e mobilidade iônica.
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O estudo apresentado a seguir teve como objetivo o desenvolvimento de eletrólitos poliméricos géis à base de carboximetilcelulose de sódio (NaCMC), com adição de sais compostos de Li+ para potencialização da condução iônica, e assim, a apresentação de boas propriedades eletroquímicas para aplicação em dispositivos eletrocrômicos ou dispositivos de eficiência energética. Estes géis foram obtidos através da dissolução do polímero natural NaCMC em água destilada, duas matérias que podem ser consideradas essenciais para produção de materiais biodegradáveis e atóxicos. Sendo adicionados também três componentes como plastificante, reticulante e sal iônico, que passaram por agitação até a formação do gel polimérico de aparência homogênea. Os eletrólitos foram preparados com diferentes concentrações de polímero e sal de Li+ . As amostras foram sujeitas as análises eletroquímicas de EIE, VC e VL, realização de caracterizações de DRX e FTIR, análises térmicas de DSC e TGA. Ainda, foram feitas análises de viscosidade, transmitância e aparência, sendo algumas análises realizadas com diferenciação semanal. Tendo os resultados, as análises mostraram eficiência na troca iônica destes géis, sendo o melhor com condutividade de 2,90x10-3 S.cm-1 , mostraram também, boa transparência e homogeneidade, comparados à outros estudos vistos, além de valores de viscosidade que apresentam um equilíbrio entre aglutinação e mobilidade iônica.The use of energy-saving devices is becoming increasingly common, as they optimize the use of energy resources and reduce waste. The study presented below aimed to develop polymeric electrolyte gels based on sodium carboxymethyl cellulose (NaCMC), with the addition of Li+ compound salts to enhance ionic conduction, thus demonstrating good electrochemical properties for application in electrochromic or energy-efficient devices. These gels were obtained by dissolving the natural polymer NaCMC in distilled water—two materials considered essential for the production of biodegradable and non-toxic materials. Three components were also added: a plasticizer, a crosslinker, and an ionic salt, which were stirred until a homogeneous polymer gel was formed. The electrolytes were prepared with different concentrations of polymer and Li+ salt. The samples underwent electrochemical analyses (EIS, VC, and VL), XRD and FTIR characterization, and thermal analyses (DSC and TGA). Viscosity, transmittance, and appearance analyses were also performed, with some analyses performed with weekly differentiation. The results demonstrated efficient ion exchange of these gels, with the best having a conductivity of 2.90x10-3 S.cm-1 . They also demonstrated good transparency and homogeneity, compared to other studies, in addition to viscosity values that exhibited a balance between agglutination and ion mobility.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPelBrasilCC BY-NC-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessENGENHARIASENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAEletrólitos em gelCarboximetilcelulose de sódioCondutividade iônicaGel electrolytesSodium carboxymethyl celluloseIonic conductivitySubstituição Iônica se sódio por lítio em eletrólitos géis de carboximetilcelulose para dispositivos eletrocrômicosIonic Substitution of Sodium for Lithium in Carboxymethylcellulose Gel Electrolytes for Electrochromic Devicesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://orcid.org/0000-0003-0264-5577http://lattes.cnpq.br/2353450916743974http://lattes.cnpq.br/6923877786371495Cholant, Camila Monteirohttp://lattes.cnpq.br/7453601583767235Missio, André LuizKrüger, Luana Uszackireponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELORIGINALTese_Luana Uszacki Krüger.pdfTese_Luana Uszacki Krüger.pdfapplication/pdf5069551http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/18764/1/Tese_Luana%20Uszacki%20Kr%c3%bcger.pdfea599b304781128e0aa876ccdbfff943MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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