O seleneto de cobre é um semicondutor tipo p com características energéticas adequadas para aplicações em dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos de filmes finos. Na literatura encontram-se poucos trabalhos que utilizam o planejamento de experimentos com a finalidade de otimização dos parâmetros de síntese de filmes finos assim como são raras a aplicação de filmes finos de seleneto de cobre em diodos orgânicos emissores de luz (OLED). Com o objetivo de se investigar a otimização das propriedades ópticas e elétricas de filmes finos de seleneto de cobre, obtidos pela técnica de banho químico neste trabalho delineou-se um planejamento fatorial 2 3 com ponto central em triplicata, para estudar a influência dos parâmetros de síntese nas respostas de transmitância e resistividade. As variáveis escolhidas foram concentração da solução de selenossulfato de sódio, tempo de reação e espessura dos filmes. As respostas analisadas foram resistividade de superfície, transmitância e refletância óptica, energia de gap, estrutura cristalina, espessura e composição elementar. Construíram-se OLEDs com a deposição de MDMO-PPV e alumínio sobre os filmes finos de seleneto de cobre, a fim de se avaliar a integração dos filmes ao processo de eletroluminescência. Os filmes de seleneto de cobre produzidos apresentaram resistividade de superfície entre 30,49 e 853,59 Ω/□ e transmitância óptica entre 11,93 e 49,50% para a faixa de comprimento de onda entre 574 a 584 nm. O planejamento indicou claramente que quanto maior a transmitância maior a resistividade elétrica e vice-versa. Os filmes apresentaram-se amorfos e compostos por átomos de cobre e selênio isentos de contaminantes. A energia de gap média dos filmes foi de 2,08 eV sendo que apenas os dispositivos produzidos com filmes finos de seleneto de cobre com as configurações +++, +-- e 000 contribuíram para a promoção da eletroluminescência na camada de MDMO- PPV. Destes resultados pode-se concluir que as propriedades físicas dos filmes são fortemente dependentes dos parâmetros de síntese e que, sendo as grandezas de transmitância e resistividade diretamente proporcionais, deve-se optar pela configuração que atenda à aplicação desejada.

A demanda crescente por baterias com altas densidades de energia, para dispositivos portáteis e veículos elétricos, esbarra na origem esgotável dos materiais atualmente empregados. A previsão de esgotamento das reservas de cobalto, principal componente das baterias de íon lítio, é entorno de cinquenta anos. Os óxidos de metais de transição ternários do tipo lamelar com parcial substituição do cobalto em sua composição (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ) são os compostos mais promissores para substituírem os eletrodos ricos em cobalto (LiCoO 2 ), e isso já vem acontecendo comercialmente. Contudo, a eficiência desse material como eletrodo não é plenamente alcançada devido à instabilidade dos eletrólitos nos altos potenciais de oxidação requeridos nos processos de carga. Nesse trabalho, filmes finos foram depositados por RF sputtering com objetivo de compreender como as propriedades cristalográficas e morfológicas dos eletrodos ternários podem impactar na otimização da sua eficiência eletroquímica. Os parâmetros de deposição que influenciam na estequiometria, morfologia superficial e rendimento eletroquimico foram investigados utilizando-se um planejamento fatorial de experimentos do tipo 2 2 , sendo a composição atômica, a caracterização cristalográfica, a morfológica, e a eletroquímica dos filmes ternários caracterizadas respectivamente por fluorescência de raios X, difração raios X, espectroscopia no infravermelho, microscopia de força atômica, e cronopotenciometria. Cada experimento do planejamento mostrou filmes relativamente diferentes tanto em morfologia como em composição química. As medidas de difração e fluorescência de raios X indicam, respectivamente, eletrodos parcialmente cristalinos com pronunciada orientação preferencial e concentrações maiores de manganês em relação aos outros metais, para todos os filmes depositados por sputtering. Os estudos topográficos exibiram filmes com morfologia granular e tamanhos de grãos diferentes, diretamente dependentes da potência de deposição. A capacidade de carga dos filmes sofre forte influência da potência de deposição, que produz filmes subestequiométricos e com maior rugosidade superficial. O valor da capacidade de carga para o filme depositado com 100 W e 5 mL/min foi de aproximadamente 250 mAh/g, valor superior ao encontrado na literatura para eletrodos convencionais em pó com aditivos que é de 200 mAh/g. Esses resultados revelaram que os caminhos a serem trilhados para se aumentar a capacidade de carga dos eletrodos de baterias recarregáveis de íon lítio com óxidos ternários, que mais se relaciona com as características morfológicas e cristalográficas do que com a concentração de metais.

Filmes finos de TiO 2 são amplamente estudados devido às suas propriedades fotocatalíticas, eletrocrômicas e de armazenamento de energia. As propriedades eletrocrômicas podem sofrer variações no decorrer dos ciclos de inserção e extração de íons da estrutura do material devido à alteração nessa estrutura. Com o objetivo de investigar a correlação entre parâmetros de síntese e sua ciclabilidade eletrocrômica, a fim de encontrar o mais eficiente eletrodo eletrocrômico entre as amostras depositadas. Neste trabalho os filmes finos de TiO 2 foram depositados por pulverização reativa sob pressão parcial de oxigênio (P O2 ) variável (0 – 7 x 10 -4 mbar) e tratados termicamente a 400 ºC em fluxo de oxigênio durante 8 horas. A difração de raios X antes e após a ciclagem eletroquímica das amostras foi realizada para identificar possíveis alterações na estrutura. As suas propriedades eletrocrômicas foram investigadas pelas técnicas de voltametria cíclica, cronopotenciometria e cronoamperometria, com acompanhamento in situ da variação da transmitância óptica, e comparadas entre si a fim de se obter a reversibilidade dos parâmetros eletrocrômicos, tais como eficiência, contraste óptico e tempo de resposta. As amostras depositadas com uma menor concentração de O 2 apresentaram uma intercalação menor de íons em sua estrutura, além de serem mais susceptíveis a uma variação da estrutura cristalina no decorrer da ciclagem, sofrendo um maior desgaste conforme ocorreu a inserção e extração de íons de lítio repetidamente no material. Devido a isso, uma das amostras apresentou desgrudamento do substrato durante a ciclagem. As amostras depositadas com maior concentração de O 2 mantiveram um efeito eletrocrômico acentuado após a ciclagem, mostrando assim, uma boa reversibilidade ao processo de carga e descarga. Desse modo, a amostra depositada com 5 x 10 -4 mbar é a que apresenta os parâmetros de deposição para se obter um eletrodo de dispositivo eletrocrômico, quase não tendo variado a sua quantidade de carga intercalada (de 37,4 mC para 36,6 mC) e aumentando a sua variação de transmitância óptica (de 68% para 74%). Esse aumento na variação da transmitância óptica e consequentemente na eficiência eletrocrômica desse material, provavelmente pode ser associada aos defeitos da estrutura do filme, alterando os estados de valência dos átomos de titânio, conforme a teoria de small-polaron.