O atual cenário energético e ambiental tem levado a sociedade a repensar novas fontes de energia, como alternativa aos combustíveis fósseis. Além disso, surge também a necessidade de novos modos de armazenamento energético que disponham de elevadas densidades de energia e potência. Para tal, convém a escolha dos materiais eletródicos (positivo/negativo) e do eletrólito. Neste contexto, se enquadram os capacitores eletroquímicos (CE). Diferentemente das baterias, tais materiais retêm energia proveniente do carregamento eletrônico da dupla camada elétrica (eletrodo/solução) e, em alguns casos, de processos faradaicos rápidos ou pseudocapacitivos. Outra diferença entre os CE e as baterias é a quantidade de energia armazenada (densidade de energia) e a potência média de cada dispositivo. Enquanto os capacitores possuem uma baixa densidade de energia e elevada potência, as baterias são capazes de fornecer potências medianas. No entanto, tanto no caso das baterias e especialmente para os capacitores, o eletrólito continua sendo escolha crítica, uma vez que orgânicos têm tido a preferência. Dada a necessidade de opções seguras e ecologicamente corretas, convém se empregar eletrólitos aquosos. A despeito da janela eletroquímica limitada a ~ 1.0 V, os eletrólitos aquosos são preferenciais. Neste contexto os ditos Water-in-Salt Electrolyte (WiSE), eletrólitos aquosos altamente concentrados, despontam como interessante alternativa visto a expansão da janela eletroquímica de alguns sistemas para além de 2.0 V. Deste modo, no presente estudo, empregando-se polímeros condutores, como o polipirrol e o PEDOT (polietilenodioxitiofeno), um análogo de cobre do azul da Prússia e materiais carbonáceos como materiais ativos, capacitores eletroquímicos e dispositivos híbridos com janelas eletroquímicas superiores a 2.0 V, operando em WiSE, foram obtidos. Ademais, valendo-se da técnica de microbalança eletroquímica com cristal de quartzo com dissipação (do inglês EQCM-D), estas interfaces em WiSE e em eletrólito diluído foram estudadas.

The current energy and environmental scenario has led society to rethink new energy sources, as an alternative to fossil fuels. Moreover, there is the demand for new modes of energy storage, which have high energy and power densities. In this sense, the suitable choice of electrode materials (positive/negative) and electrolyte is critical. In this context, electrochemical capacitors (EC) are included. Unlike batteries, such devices retain energy from the electrostatic charge/discharge of the electrical double layer (electrode/solution) and, in some cases, from fast faradaic or pseudo-capacitive processes. Another difference between EC and batteries relies on the amount of stored energy (energy density) and the average power density of each device. While capacitors display a low energy density and a high power density; the batteries, on the other hand, are capable of providing medium power density. However, for batteries and especially for capacitors, electrolyte remains a critical choice, as organics ones have been preferred. Given the need for safe and environmentally correct options, it is advisable to use aqueous electrolytes. Despite the narrow electrochemical window limited to ~1.0 V, aqueous electrolytes are preferred. In this way, the so-called Waterin-Salt Electrolyte (WiSE), which consists in highly concentrated aqueous electrolytes, emerge as an interesting alternative given the expansion of the electrochemical window of some systems beyond 2.0 V. Thus, in the present study, using conductive polymers, such as polypyrrole and PEDOT (polyethylenedioxythiophene), copperbased Prussian blue analogue and carbonaceous materials as active electrode materials, electrochemical capacitors and hybrid devices with electrochemical windows greater than 2.0 V, operating on WiSE, were obtained. Furthermore, using the electrochemical crystal quartz microbalance with dissipation (EQCM-D), these interfaces in WiSE and in diluted electrolyte were studied.