Electrólitos poliméricos para sistemas electroquímicos de energia

• Author(s): Plancha, Maria João
• Date: 2008
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.9/386
• Origin: Repositório do LNEG
• Subject(s): Electrólitos poliméricos; Diagramas de equilíbrio de fase; Condutividade iónica; Estabilidade electroquímica; Baterias poliméricas de zinco
• Document Type: Doctoral Thesis
• Language: Portuguese

Description

Tese apresentada no Instituto Superior Técnico para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Química Na primeira parte do trabalho são sintetizados filmes poliméricos de poli(óxido de etileno) dopado com cloreto de zinco, iodeto de zinco, cloreto de níquel ou iodeto de níquel. Os filmes, com espessuras na gama 50-100μm, são caracterizados morfológica e microestruturalmente, procedendo-se também à análise do comportamento térmico dos mesmos. O estabelecimento de diagramas de equilíbrio de fases permite prever termodinamicamente a melhor relação estrutura/condução iónica. Esta propriedade é estudada na gama 20-155ºC, determinando-se a influência da temperatura e da concentração salina na condutividade dos electrólitos. A caracterização electroquímica prossegue com a determinação dos números de transferência catiónica, que permitem identificar o tipo de transportadores de carga. Factores como a possibilidade de existência de associação iónica nos electrólitos PEO-MX2, são considerados nos estudos electroquímicos. Os domínios de estabilidade electroquímica são analisados em função da temperatura, determinando-se tensões de decomposição e tensões de descargas catódica e anódica. Na última fase deste trabalho é escolhido o electrólito polimérico que apresenta melhores propriedades para incorporação numa bateria totalmente sólida. As minicélulas, com cátodos de inserção baseados em Nb2O5 e o PEO4ZnCl2 como electrólito, são estudados a 55ºC. A capacidade de retenção de carga e o comportamento das baterias a ciclos de descarga/carga são analisados.