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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.76.2001.tde-13122013-103051
Document
Auteur
Nom complet
Leandro Vinicius da Silva Lopes
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2001
Directeur
Jury
Gonzalez, Jose Pedro Donoso (Président)
Barberis, Gaston Eduardo
Costa Filho, Antônio José da
Titre en portugais
Estudo por ressonância magnética nuclear H e 7Li de eletrólitos poliméricos baseados em amilopectina e LiClO4
Mots-clés en portugais
Eletrólitos poliméricos
Ressonância magnética nuclear
Resumé en portugais
Os eletrólitos poliméricos sólidos têm sido alvo de estudos devido às suas diversas aplicações em baterias e dispositivos eletrocrômicos. O material que estudamos é composto por amilopectina, um dos principais componentes do amido, polimerizado com glicerol, que forma filmes. Quando dopamos esse material com sal de lítio, LiClO4, ele se comporta como um eletrólito polimérico sólido, condutor iônico de lítio (σ ≈ 3x105 S/cm a 300K). Nesse trabalho apresentaremos o estudo desse material utilizando técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) nos núcleos H e 7Li. Fizemos medidas da largura de linha e do tempo de relaxação spin-rede (T11) em função da temperatura (183K a 393K) com o objetivo de obter informações tanto sobre a dinâmica iônica, através da ressonância do 7Li, como sobre a dinâmica dos prótons existentes na cadeia polimérica e do plasticizante através da ressonância do 1H. Os resultados das medidas de relaxação do 7Li mostram a presença de um máximo em T1-1 a temperatura de ≈ 320k. Nosso estudo mostra que o mecanismo de relaxação dominante para o 7Li é a interação entre o momento quadrupolar do 7Li e as flutuações dos gradientes de campo elétrico produzidos pelas distribuições de carga no sítio do núcleo. A energia de ativação para o processo de difusão do lítio é Ea ≈ 0.19eV, e o tempo de correlação à temperatura ambiente é τ ≈ 1.6x10-9s, que indica uma mobilidade do lítio superior às observadas em eletrólitos poliméricos com base de PEO e com base de PEO-hidroxietilcelulose, mas comparáveis às observadas em eletrólitos poliméricos com plasticizante
Titre en anglais
Nuclear magnetic resonance study of the polymer electrolytes based on amilopectine and LiClO4
Mots-clés en anglais
NMR
Polymer electrolytes
Resumé en anglais
Solid polymer electrolytes have been studied due to his several applications in batteries and electrochromic devices. The material studied is a thermoplastic material that was obtained from amylopectin rich starch plasticized with glycerol. When doped with lithium salt, LiClO4, this material has the property to form films and it can be used as a solid polymer electrolyte, lithium ionic conductor (σ ≈ 3x105 S/cm a 300K). In this work, we report H e 7Li. nuclear magnetic resonance (NMR) measurements as a function of temperature in a series of amylopectin films. Measurements of lineshapes and spin-lattice relaxation times (T11) as a function of temperature (183K - 393K) were used to obtain information about ionic motion (7Li resonance) and polymer chain dynamics (1H) in polymer electrolytes. The results of 7Li spin-lattice relaxation show a maximum T1-1 at around ≈ 320k. Our study shows that the 7Li dominant relaxation mechanism is the interaction between quadrupolar moment of 7Li and the fluctuations of the electric field gradient produced by the charge distributions on the nucleus site. The activation energy for the lithium diffusion process is Ea ≈ 0.19eV, and the correlation time at room temperature is τ ≈ 1.6x10-9s. That indicates a lithium mobility greater than the observed in polymer electrolytes based on PEO and on PEO-hidroxiethilcelulose, but comparable to the ones observed in solid polymer electrolyte
 
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LeandroLopesM.pdf (3.07 Mbytes)
Date de Publication
2013-12-20
 
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