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PEDOT:PSS的應用領域:抗靜電涂層
塑料及玻璃在干燥的空氣中容易產(chǎn)生靜電荷,必須進行抗靜電處理,抗靜電是PEDOT/PSS作為導電涂料早應用的領域。PEDOT/PSS可涂布于膠卷、玻璃、金屬等表面,進一步應用于電子包裝、電子元件的塑料外殼、顯示器、橡膠手套或布料、磁帶、等方面。三種薄膜制備方法各有優(yōu)缺點,促進了PEDOT薄膜對電極的發(fā)展,也使得DSSC取得了巨大的進步。
PEDOT:PSS的應用領域:有機電致發(fā)光(LED)
有機發(fā)光二極管和聚合物發(fā)光二極管是目前顯示器件研究的熱點,它將是下一代顯示器的有力競爭者。在陽極ITO電極上涂布一層PEDOT/PSS能大大提高了器件的性能:提高發(fā)光效率,降低開路電壓,延長器件壽命。而通過對PEDOT/PSS進行修飾,又可以提高電極的穩(wěn)定性進而提高器件的性能。但通過用一種水溶性的高分子電解質(zhì)聚B乙烯磺酸(簡稱為PSS)摻雜解決了它的加工性問題。
自抑制法制備PEDOT厚膜和PEDOT/Te量子點復合薄膜
有機-無機復合熱電材料不僅具有有機材料質(zhì)輕、高延展性、低成本、易制備等優(yōu)點,而且可以獲得比純有機材料更加優(yōu)異的熱電性能,近年來持續(xù)受到熱點關注。然而,傳統(tǒng)的采用原位聚合或機械混合法制得的有機/無機復合熱電材料,存在著無機納米顆粒難分散、易氧化、粒徑大小難以控制以及無機相添加量過大(通常>25wt%)等問題,削弱了實際的復合效果,極大地阻礙了有機/無機復合熱電材料的進展。在這些復合使用的材料中,導電高分子PEDOT/PSS由于具有與絕大多數(shù)有機物匹配的功函數(shù),以及良好的導電性和光透過率,且可以采用溶液法/印刷工藝制程。
近日,中國科x院上海硅酸鹽研究所研究員陳立東、副研究員姚琴的研究團隊在聚3,4-乙烯二氧s吩(PEDOT)基有機/無機復合熱電材料領域取得新進展。該團隊采用新型氧化劑,通過自抑制聚合法,獲得了高膜厚無氣孔PEDOT:DBSA-Te量子點復合熱電薄膜,相關成果相繼發(fā)表于NPG Asia Materials,2017,9,405;原位聚合法是一種極有前景的制作PEDOT對電極的方法,這種方法在制作其他PEDOT材料尤其是光學材料上得到了廣泛的應用,一些最xPEDOT薄膜對電極研究中的制膜均采用該方法。Angew.Chem.Int.Ed.2018,57,8037–8042,并獲得授權專利一項。
進一步通過調(diào)節(jié)氧化劑的比例可以控制Te含量和粒徑,x粒徑可達到量子點級(<5nm)。終,通過Te量子點的聲子散射機制,在較低的Te添加量下(2.1~5.8 wt%),實現(xiàn)了澤貝克系數(shù)和電導率的同時提升,獲得了功率因子超過100 mW/mK2的復合薄膜,比純的PEDOT:DBSA基體提高了50%以上。該項研究為未來有機-無機復合納米熱電材料制備展示了新的方法和思路。下一步,該團隊將探索更多基于此方法的PEDOT基復合材料的合成以及相關器件的制作。5)透明電極熱處理:將制作好的玻璃基片,通過恒溫加熱處理后,自然冷卻至室溫得到透明電極。
有機-無機復合熱電材料不僅具有有機材料質(zhì)輕、高延展性、低成本、易制備等優(yōu)點,而且可以獲得比純有機材料更加優(yōu)異的熱電性能,近年來持續(xù)受到熱點關注。然而,傳統(tǒng)的采用原位聚合或機械混合法制得的有機/無機復合熱電材料,存在著無機納米顆粒難分散、易氧化、粒徑大小難以控制以及無機相添加量過大(通常>25wt%)等問題,削弱了實際的復合效果,極大地阻礙了有機/無機復合熱電材料的進展。結合諸如DMSO或乙二醇等導電增強劑使用Clevios?PH1000時,導電率可達到900-1000S/cm(約200歐姆/平方)。
近日,美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)Ali Khademhosseini和Shiming Zhang等研究者利用PEDOT:PSS體系的室溫凝膠化特性,借助表面活性劑的輔助,在室溫條件下實現(xiàn)了具有可注射性的新型導電PEDOT:PSS凝膠體系的大面積簡便制備?;诤唵蔚淖⑸涑尚偷确椒?,可實現(xiàn)纖維狀、曲面基底膜等多種PEDOT:PSS形態(tài)柔性器件的制備。同時,該PEDOT:PSS凝膠體系展現(xiàn)出優(yōu)異的自愈合性能,在開發(fā)有機生物電子器件方面具有廣闊的應用前景。然后以HNTs/PEDOT為模板,利用導電聚合物PEDOT和KMnO4之間的反應,將KMnO4還原成MnO2,并且使其成功包覆在HNTs/PEDOT的表面,得到了復合材料HNTs/PEDOT/MnO2。