Uso do processo sol-gel na obtenção de materiais híbridos organo-inorgânicos: preparação, caracterização e aplicação em eletrólitos de estado sólido Utilization of the sol-gel process to obtain organic-inorganic hybrid materials: preparation, characterization and application as solid state electrolytes

Abstract

Neste trabalho é descrita a preparação de materiais híbridos constituídos de um copolímero orgânico contendo segmentos óxido de etileno e de sílica. A rede inorgânica foi formada na solução polimérica a partir da hidrólise e condensação do tetraetoxisilano, TEOS. Como copolímero foi utilizado o poli(óxido de etileno-b-amida-6), PEBAX. Foram preparados também híbridos contendo perclorato de lítio, denominados aqui híbridos eletrólitos. Os materiais foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão, ensaios de tensão-deformação, análise dinâmico-mecânica e difratometria de raios-X. Os sistemas PEBAX/TEOS/LiClO foram também caracterizados por espectroscopia de impedância eletroquímica e voltametria cíclica para avaliação de suas propriedades como eletrólito de estado sólido.In this work it was described the preparation of hybrid materials constituted by a organic copolymer, which contains ethylene oxide blocks, and silica. The inorganic network was formed by the hydrolysis and condensation of tetraethoxysilane, TEOS, into the polymeric solution. As a copolymer, it was used poly(ethylene oxide-b-amide-6), PEBAX. Hybrids containing lithium perchlorate, known as hybrid electrolytes, were also prepared. The materials were characterized by transmission electron microscopy, stress-strain tests, dynamic-mechanical analysis and X-ray diffractometry. The PEBAX/TEOS/LiClO4 systems were also characterized by electrochemical impedance spectroscopy and cyclic voltammetry to evaluate their properties as a solid state electrolyte.

Keywords

• Processo sol-gel
• híbridos
• compósitos
• eletrólitos poliméricos
• Sol-gel process
• hybrids
• composites
• polymeric electrolytes