Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://www.revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282005000400008
Polímeros: Ciência e Tecnologia
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Polímeros com Condutividade Iônica: Desafios Fundamentais e Potencial Tecnológico

Polymers with Ionic Conductivity: Fundamental Challenges and Technological Potential

Silva, Glaura G.; Caliman, Vinicius; Silva, Virgínia P. R.

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Resumo

Polímeros condutores iônicos ou eletrólitos poliméricos constituídos por um sistema de sal dissolvido em uma matriz polimérica sólida são materiais que apresentam interesse científico e potencial tecnológico. A dissolução de sais em uma matriz polimérica amorfa ou semicristalina sólida leva a estudos sobre intrigantes aspectos estruturais, que podem ser abordados por técnicas físico-químicas diversas tais como RMN, Raman e Espectroscopia de Vida Média de Pósitrons. Os estudos estruturais são correlacionados com propriedades eletroquímicas visando à utilização desses materiais em dispositivos tais como baterias, supercapacitores e células solares. Grupos brasileiros têm gradativamente ampliado os estudos e aplicações de eletrólitos poliméricos sólidos.

Palavras-chave

Polímeros condutores iônicos, eletrólitos poliméricos, supercapacitores, baterias

Abstract

Ionic conducting polymers or polymer electrolytes prepared with the addition of a soluble salt in a solid polymeric matrix are very important materials, associated with an intense research activity and technological efforts. Structural studies in a system of salt dissolved in an amorphous or semicrystalline solid polymeric matrix can be done with various techniques, such as NMR, Raman and Positron Annihilation Spectroscopy. The structural studies are correlated with electrochemical properties in order to evaluate these materials for applications in batteries, supercapacitors and solar cells. Brazilian researchers are contributing to the fundamental research and development of new applications of polymeric electrolytes.

Keywords

Ionic conductor polymers, polymeric electrolytes, batteries, supercapacitors

References



1. Gray, F. M. - “Solid Polymer Electrolytes/Fundamentals and technological applications”, VCH Publishers Inc., Cambridge (1991).

2. Armand, M. B. - “Current State of PEO-based electrolytes”, in: Polymer Electrolyte Reviews - 1, cap.1, Eds. J. R. MacCallum & C. Vincent, Elsevier: London (1987).

3. Armand, M. B.; Chabagno, J. M. & Duclot, M. J., in: Second International Conference on Solid Electrolyte: St. Andrews, Scotland (1978).

4. Armand, M.; Chabagno, J. M. & Duclot, M. J. - “Fast Ion Transport in Solids”, Eds. Vashishta, P., Mundy, J. N. & Shenoy, G. K, North Holland, Amsterdan, (1979).

5. Fenton, D. E.; Parker, J. M. & Wright, P. V. - Polymer, 14, p.589 (1973).

6. Wright, P. V. - Br. Polym. J., 7, p.319 (1975).

7. Wright, P. V. - J. Polymer Sci., Polymer Phys. Ed., 14, p.955 (1976).

8. Allcock, H. R.; Olmeijer, D. L. & O’Connor, S. J. M. - Macromolecules, 31, p.753 (1998).

9. Nekoomanesh, M. H.; Wilson,D. J.; Booth, C. & Owen, J. R. - J. Materials Chem., 4(12), p.1785 (1994).

10. Gray, F. M. - “Polymer Electrolytes”, RSC Materials Monographs, Cambridge (1998).

11. Pistoia, G.; Antonini, A. & Wang, G. - J. Power Sources, 58, p.139 (1996).

12. Ostrovskii, D.; Torell, L. M.; Appetecchi, G. B. & Scrosati, B. - Solid State Ionics, 19, p.106 (1998).

13. Johansson, P.; Edvardsson, M.; Adebahr, J. & Jacobsson, P. - J. Phys. Chem. B, 107, p.12622 (2003).

14. Fan, J. & Angell, C. A. - Electrochim. Acta, 40, p.2397 (1995).

15. Panero, S.; Ciuffa, F.; D’Epifano, A. & Scrosati, B. - Electrochim. Acta, 48, p.2009 (2003).

16. Zhou, X.; Weston, J.; Chalkova, E.; Hofmann, M. A.; Ambler, C. M.; Allcock, H. R. & Lvov, S. N. - Electrochim. Acta, 48, p.2173 (2003).

17. Furtado, C. A. Silva, G. G.; Machado, J. C.; Pimenta, M. A. & Silva, R. A. - J. Phys. Chem. B, 103, p.7102 (1999).

18. Ferry, A.; Oradd, G. & Jacobsson, P. - J. Chem. Phys., 108(17), p.7426 (1998).

19. Armand, M. B. - Adv. Materials, 2, p.278 (1990).

20. Bruce, P. G. - “Electrical Measurements on Polymer Electrolytes” in: Polymer Electrolyte Reviews - 1, cap. 8, Eds. J. R. MacCallum, & C. Vincent, Elsevier: London (1987).

21. Armand, M. B. - Solid State Ionics, 69, p.309 (1994).

22. Berthier, C.; Gorecki, W.; Minier, M.; Armand, M. B., Chabagno, J. M. & Rigaud, P. - Solid State Ionics, 11, p.91 (1983).

23. Gadjourova, Z.; Andreev, Y. G.; Tunstall, D. P. & Bruce, P. G. - Nature, 412, p.520 (2001).

24. Ferry, A.; Jacobsson, P. & Torrel, L. M. - Electrochim. Acta, 40, p.2369 (1995).

25. Watanabe, M.; Ikeda, J. & Shinohara I. - Polym. J., 15, p.65 (1983).

26. Torrel, L.M. & Schantz, S.- “Light Scattering in Polymer Electrolytes”, in: Polymer Electrolyte Reviews - 2, cap. 1, Eds. J. R. MacCallum, & C. Vincent, Elsevier: London (1989).

27. Chabanel, M.; Legoff, D. & Touaj, K. - J. Chem. Soc., Faraday Trans., 92, p.4199 (1996).

28. Silva, R. A.; Silva, G. G. & Pimenta, M. A. - Appl. Phys. Lett, 67, p.3352 (1995).

29. Silva, R. A.; Silva, G. G. & Pimenta, M. A. - Electrochim. Acta, 46, p.1687 (2001).

30. Mogensen, O. E. - “Positron Annihilation in Chemistry“, Springer-Verlag, Berlim (1995)

31. Bamford, D.; Dublek, G.; Reiche, A.; Alam, M. A.; Meyer, W.; Galvosas, P. & Rittig, F. - J. Chem. Phys., 115(15), p.7260 (2001).

32. Forsyth, M.; Sun, J.; MacFarlane, D. R. & Hill, A. J.; - J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys., 38, p.41 (2000).

33. Gauthier, M; Belanger, A; Kapfer, B; Vassort, G & Armand, M. - “Solid Polymer Electrolyte Lithium Batteries”, in: Polymer Electrolyte Reviews - 2, cap.9, Eds. J. R. MacCallum & C. Vincent, Elsevier: London, (1989).

34. Tarascon, J. M. & Armand, M. - Nature, 414, p.359 (2001).

35. Conway, B. E. - “Electrochemical Supercapacitors - Scientific Fundamentals and Technological Application”, Kluwer Academic/Plenum Publishers, Londres (2001).

36. http://www.cap-xx.com

37. Breakthrough in Supercapacitors - Skeleton Technologies Group: http://www.skeleton-technologies.com

38. Kawamoto, H. - “Carbon Black - Polymer Composites” in: E.K. Sichel (ed.), Marcel Dekker Inc., New York (1982).

39. Tanahashi, I.; Yoshida, A. & Nishino, A. - J. Electrochem. Soc. 137, p.3052 (1990).

40. Lee, Y. et al - United States Patent, 6,454,816, Set. (2002).

41. Furtado, C. A.; Souza, P. P.; Silva, G. G.; Matencio, T. & Pernaut, J. M. - Electrochim. Acta, 46, p.1629 (2001).

42. Pernaut, J. M. & Goulart, G. - J. Power Sources, 55, p.93 (1994).

43. Rocco, A. M.; Fonseca, C. P.; Loureiro, F. A. M. & Pereira, R. P. - Solid State Ionics, 166(1-2), p.115 (2004).

44. Bloise, A. C.; Donoso, J. P.; Magon, C. J.; Rosário, A. V. & Pereira E. C. - Electrochim. Acta, 48, p.2239 (2003).

45. Cruz, A. T.; Silva, G. G.; Souza, P. P.; Matencio, T.; Pernaut, J. M. & De Paoli, M. A. - Solid State Ionics, 159(3-4), p.301 2003.

46. Neves, S. & Fonseca. C. P. - J. Braz. Chem. Soc., 15(3), p.395 (2004).

47. Montoro, L. A.; Rosolen, J. M.; Shin, J. H. & Passerini, S. - Electrochim. Acta, 49, p.3419 (2004).

48. Longo, C. & De Paoli, M. A. - J. Braz. Chem. Soc., 14(6), p.889 (2003).

49. Longo, C.; Nogueira, A. F.; De Paoli, M. A. & Cachet, H. - J. Phys. Chem. B, 106(23), p.5925 (2002).
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