Optoeletrochemical properties of v2o5 and v2o5:zno thin films for electrochromic devices.

The present work aims to study the electrochemical properties of the thin films of V2O5 and V2O5: ZnO. The films will be obtained according to the condensation method of peroxovanadates. By means of different immersion/elevation velocities during the deposition process of the films by Dip-coating and after thermal treatment at 120°C, it will be analyzed the changes in the electrochemical behavior of the material as well as the interference of the dopant element in these properties through cyclic voltammetry, Chronocoulometry and Chronocoulometry. Scanning Electron Microscopy, X-ray Diffraction, Atomic Force Microscopy and Profileometry analyzes will be used to obtain the surface characteristics of the film as well as determination of its composition quantitatively / qualitatively and formation of phases in the material. Through the results obtained regarding the electrochemical behavior observed in the material it is expected to observe an improvement in the electrochemical properties of V2O5, leading to a positive economic impact, since the methodology is based on the viability of the process as a wholeCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO presente trabalho tem por objetivo estudar as propriedades eletroquímicas dos filmes finos de V2O5 e V2O5:ZnO. A obtenção dos filmes será realizada segundo o método de condensação dos peroxovanadatos. Através do processo de deposição dos filmes via Dip-coating e após tratamento térmico a 120oC, serão analisadas as mudanças no comportamento eletroquímico do material bem como a interferência do elemento dopante nestas propriedades, através de analises de voltametria cíclica, Cronocoulometria e Cronocoulometria. Analises de Difração de raios-X, Microscopia de Força Atômica serão utilizadas para obtenção das características estruturais e superficiais do filme bem como determinação de sua composição quantitativa/qualitativamente e formação de fases no material. Através dos resultados obtidos a respeito do comportamento eletroquímico observado no material, foi possível observar mudanças consideráveis geradas pelo uso de ZnO como dopante no que tange a densidade de corrente e de carga. Ambas sofreram aumento considerável até o percentual de dopagem de 1,5%mol de ZnO, que foi o valor que exibiu as melhores características gerais. Também foi possível observar mudanças no comportamento difusional dos com a dopagem, sendo que para os para os Picos catódico 2 e anódico 2, o coeficiente de difusão D sofreu mudanças de grandeza que favorecem o uso de dopante. Também se verificou a estabilidade a sucessivos ciclos no filme, e, como demonstram as voltametrias para 300 ciclos, o filme contendo ZnO sofreu razoável melhora, conservando suas densidades de corrente com maior magnitude do que o filme sem presença de dopante. Foi possível observar com a técnica de Difração de Raios-X o efeito do ZnO na microestrutura, e através dela, foi possível observar que a matriz manteve sua estrutura lamelar, mas com a diminuição do padrão de difração (001). Também foram observadas mudanças nas distancias interplanares e tamanho médio de cristalito. Com a técnica Espectofotometria, foi estudado a variação na coloração do filme e seu potencial de modulação ótica com/sem potencial aplicado. O mesmo exibiu resultados satisfatório reduzindo o percentual de transmitância de 77% para 52% com o filme polarizado, sendo o filme com dopante, o que obteve este resultado. Por fim, através da Microscopia de Força Atômica foi estudado as mudanças superficiais geradas no filme. O filme com 1,5%mol de ZnO apresentou maior rugosidade dentre as amostras, o que evidencia um aumento na superficial do filme o que possibilita maior área de contato para trocas iônicas entre o filme e o eletrólito, o que por fim, também justifica a melhora no comportamento eletroquímico do material