Influence of doping with molybdenum in the electrochromic properties of thin films Nb2O5: Li+ prepared by the sol-gel process and spin-coating technique.

This work consists of the study of the influence on structural, electrochemical and optical properties of doped molybdenum in thin films of Nb2O5: Li+ , and the relationship between structure and electrochromic performance of films obtained with different heat treatments for evaluation the application of these in electrochromic windows. The doping with molybdenum aims at improved electrochromic performance of Nb2O5, which has low staining efficiency, slow response time, small electrochromic memory, among others. The distinct temperatures used in heat treatment will probably lead to different structures and thus different electrochemical and optical properties. The sols were produced by the sol-gel process from a mixture of niobium pentachloride, n-butanol, acetic acid and lithium salt subjected to ultrasound for a few minutes, and further addition of the molybdenum alkoxide under magnetic stirring. The spin-coating technique was used for sun deposition on the glass substrate coated with conductive layer (ITO - Asahi). They obtained two groups, A and B, samples with group A undergoes heat treatment between layers 350 °C and final heat treatment of 450 °C and group B thermal treatment between layers 450 °C and final heat treatment of 560 °C, all in air atmosphere. The crystal structure of the xerogel were studied by X-ray diffraction and the film surface by microscopy, SEM and AFM. The performance of the films was studied by electrochemical cyclic voltammetry, chronocoulometry and impedance, as well as optical transmission from ultraviolet to visible measurements performed in-situ. The temperature used in Group B took crystalline structure, TT phase and films with low roughness, although films with high stability and good reversibility over the cycles. The doping with molybdenum was more favorable for lower temperatures, however led to positive contribution for the two groups, the transmittance values.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO presente trabalho consiste no estudo sobre a influência, nas propriedades estruturais, eletroquímicas e ópticas, da dopagem com molibdênio nos filmes finos de Nb2O5: Li+, bem como a relação entre estrutura e o desempenho eletrocrômico de filmes obtidos com diferentes tratamentos térmicos, para avaliação da aplicação destes em janelas eletrocrômicas. A dopagem com molibdênio tem por objetivo a melhora na performance eletrocrômica do Nb2O5, o qual apresenta baixa eficiência de coloração, lento tempo de resposta, pequena memória eletrocrômica, entre outros. As distintas temperaturas utilizadas no tratamento térmico levam provavelmente a diferentes estruturas e dessa maneira a diferentes propriedades ópticas e eletroquímicas. Os sóis foram produzidos pelo processo sol-gel a partir da mistura de pentacloreto de nióbio, n-butanol, ácido acético e sal de lítio submetida ao ultrassom por poucos minutos, e ainda adição do alcóxido de molibdênio sob agitação magnética. A técnica de spin-coating foi utilizada para a deposição do sol sobre o substrato de vidro recoberto com camada condutora (ITO - Asahi). Foram obtidos dois grupos, A e B, de amostras sendo grupo A submetido a tratamento térmico entre camadas de 350 ºC e tratamento térmico final de 450 ºC e grupo B tratamento térmico entre camadas de 450 ºC e tratamento térmico final de 560 ºC, todos em atmosfera de ar. A estrutura cristalina dos xerogéis foram estudadas por difração de raios X e a superfície dos filmes por análises microscópicas, MEV e AFM. O desempenho dos filmes foi estudado através de medidas eletroquímicas de voltametria cíclica, cronocoulometria e impedância, bem como, medidas de transmissão óptica do ultravioleta ao visível realizadas in-situ. A temperatura utilizada no grupo B levou a estrutura cristalina, na fase TT e filmes com baixa rugosidade, ainda filmes com alta reversibilidade e boa estabilidade ao longo dos ciclos. A dopagem com molibdênio foi mais favorável para as menores temperaturas, no entanto levou a positiva contribuição, para os dois grupos, nos valores de transmitância