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Uso de poli(líquidos iônicos) em dispositivos eletroquímicos: produção de polieletrólitos para dispositivos de armazenamento e conversão de energia e estabilização de grafeno e Poli(3,4-etilenodioxitiofeno) (PEDOT) para fabricação de filmes eletroativos

Processo: 12/02117-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2012
Vigência (Término): 30 de setembro de 2014
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Roberto Manuel Torresi
Beneficiário:Tania Machado Benedetti
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:09/53199-3 - Reconhecimento molecular e armazenamento de energia: estudos fundamentais do efeito de geometria, tamanho e síntese na otimização das propriedades químicas de materiais eletroativos, AP.TEM
Assunto(s):Polímeros condutores   Líquidos iônicos   Grafenos   Eletroquímica

Resumo

Os poli(líquidos iônicos) (PLI) são polímeros que contêm um ou mais grupos iônicos comumente utilizados na fabricação de líquidos iônicos associados à unidade monomérica. Essa classe de materiais apresenta propriedades inerentes tanto aos líquidos iônicos, tais como estabilidade eletroquímica e térmica e condutividade iônica, quanto ao polímero resultante da reação entre as unidades monoméricas utilizadas, como estabilidade mecânica. O presente projeto tem como objetivo o uso desses materiais em diferentes aplicações relacionadas a dispositivos eletroquímicos:1)Uso como polieletrólito em dispositivos de armazenamento e conversão de energia: os PLIs apresentam valores de condutividade limitados; porém, é possível obter misturas destes com líquidos iônicos em diferentes proporções, sendo possível obter polieletrólitos em gel com valores de condutividade interessantes para esse tipo de aplicação. 2)Estabilização de grafeno: o grafeno apresenta-se como um material promissor para aplicação como eletrodo em supercapacitores e como mediador em biossensores. No entanto, para que esse material apresente alta eficiência, as folhas de grafeno devem permanecer isoladas ou pouco aglomeradas quando imobilizadas sobre o coletor de corrente. Os PLIs podem auxiliar na estabilização, possibilitando a sua imobilização, além de atuar como condutor iônico entre as diferentes folhas de grafeno.3)Estabilização do PEDOT: O PEDOT é comumente utilizado na forma de compósito com o poli(estirenosulfonato) (PSS) devido a sua alta insolubilidade. Os PLIs apresentam-se como uma alternativa ao PSS, que apresenta problemas relacionados a sua alta acidez.

Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FERNANDEZ, R. A.; BENEDETTI, T. M.; TORRESI, R. M. Comparative electrochemical performance of electrodeposited polypyrrole in protic and aprotic ionic liquids. Journal of Electroanalytical Chemistry, v. 737, n. SI, p. 23-29, JAN 15 2015. Citações Web of Science: 7.
BENEDETTI, TANIA M.; CARVALHO, TANIA; LWAKURA, DANIEL C.; BRAGA, FILIPE; VIEIRA, BRUNA R.; VIDINHA, PEDRO; GRUBER, JONAS; TORRESI, ROBERTO M. All solid-state electrochromic device consisting of a water soluble viologen dissolved in gelatin-based ionogel. SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, v. 132, p. 101-106, JAN 2015. Citações Web of Science: 15.
MIGUEL, FERNANDO H. C.; BENEDETTI, TANIA M.; TORRESI, ROBERTO M.; CORDOBA DE TORRESI, SUSANA I. QCM-D studies of polypyrrole influence on structure stabilization of beta phase of Ni(OH)(2) nanoparticles during electrochemical cycling. Electrochemistry Communications, v. 48, p. 164-168, NOV 2014. Citações Web of Science: 4.
LODOVICO, LUCAS; MARTINS, VITOR L.; BENEDETTI, TANIA M.; TORRESI, ROBERTO M. Electrochemical Behavior of Iron and Magnesium in Ionic Liquids. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 25, n. 3, p. 460-U236, MAR 2014. Citações Web of Science: 6.
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BENEDETTI, TANIA M.; GONCALES, VINICIUS R.; CORDOBA DE TORRESI, SUSANA I.; TORRESI, ROBERTO M. In search of an appropriate ionic liquid as electrolyte for macroporous manganese oxide film electrochemistry. Journal of Power Sources, v. 239, p. 1-8, OCT 1 2013. Citações Web of Science: 9.
TORRESI, ROBERTO M.; LODOVICO, LUCAS; BENEDETTI, TANIA M.; ALCANTARA, MARIA R.; DEBIEMME-CHOUVY, CATHERINE; DESLOUIS, CLAUDE. Convective mass transport in ionic liquids studied by electrochemical and electrohydrodynamic impedance spectroscopy. Electrochimica Acta, v. 93, p. 32-43, MAR 30 2013. Citações Web of Science: 5.
BENEDETTI, TANIA M.; REDSTON, EMILY; MENEZES, WILLIAN G.; REIS, DAYANE M.; SOARES, JAISA F.; ZARBIN, ALDO J. G.; TORRESI, ROBERTO M. Lithium intercalation in nanostructured thin films of a mixed-valence layered vanadium oxide using an ionic liquid electrolyte. Journal of Power Sources, v. 224, p. 72-79, FEB 15 2013. Citações Web of Science: 8.
SANCHEZ, NEDHER; BENEDETTI, TANIA M.; VAZQUEZ, MARIO; CORDOBA DE TORRESI, SUSANA I.; TORRESI, ROBERTO M. Kinetic and Thermodynamic Studies on the Adsorption of Reactive Red 239 by Carra Sawdust Treated with Formaldehyde. ADSORPTION SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 30, n. 10, p. 881-899, DEC 2012. Citações Web of Science: 7.

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