Study of charge compensation during the redox process of self-doped polyaniline in aqueous media

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Abstract
Um dos problemas mais importantes associado à utilização da polianilina como material catódico em baterias recarregáveis de lítio está relacionado à degradação na densidade de energia devido à participação massiva de ânions durante o processo de compensação de cargas. Este trabalho descreve a síntese de uma polianilina auto-dopada, poli-(anilina-co-N-ácido propanossulfônico- anilina), e avalia suas propriedades em meio aquoso, considerando o aumento na participação de prótons no mecanismo de eletroneutralização. A caracterização foi feita utilizando análise elementar e espectroscopias no infravermelho e ultravioleta-visível. As propriedades eletroquímicas foram investigadas com a microbalança eletroquímica a cristal de quartzo e voltametria cíclica. Os resultados obtidos mostram que a participação de prótons no processo redox da poli-(anilina-co-N-ácido propanossulfônico-anilina) aumentou, em relação à polianilina. One of the most important problems associated with use of polyaniline as a cathode material in rechargeable lithium batteries is related to energy density degradation due to the predomination of anion participation in the charge compensation process. This work describes the synthesis of a self- doped polyaniline, poly-(aniline-co-N-propanesulfonic acid-aniline), and evaluates its properties in aqueous acid solutions, with special attention to the increase of proton participation in the electroneutralization mechanism. The characterization was carried out using elemental analysis, FTIR and UV-vis spectroscopies. Electrochemical properties were investigated with the electrochemical quartz crystal microbalance and cyclic voltammetry. The results obtained show that proton participation was increased for the redox process of poly-(aniline-co- N-propanesulfonic- acid-aniline) in relation to polyaniline.

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