可應用於電解質之水溶性傳導高分子

 

刊登日期:2019/5/29
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山梨大學的奧崎秀典教授與東曹的研發團隊合作開發出擁有高度導電性的水溶性自我摻雜型傳導性高分子「S-PEDOT」。該材料是在Poly-3,4-Ethylenedioxythiophene(PEDOT)的側鍊上導入磺酸,透明性佳,目前導電度最佳時的表現達1089 S/cm。可完全融化於溶媒中,利用印刷可形成高品質的薄膜,成膜過程不須添加提升導電性的溶媒(第二次雜質),免去殘留造成的損害。預計可應用在固體電解電容器的電解質、OLED、有機太陽電池等領域。

S-PEDOT是分子量超過2萬的高分子,並在分子內投入摻雜物以提升傳導性,換句話說,透過此一大分子量,提升了分子間易導電載體(電子或是電洞)的跳躍效率。由於可溶於水,亦容易與其他材料混合。研究人員認為,分子量、分子間距等經過最佳化後,可實現更優異的高導電性。

目前的PEDOT是在投入Poly4-Styrenesulfonate(PSS)的時候進行第二次摻雜,並生成出1,000 S/cm。然而目前因無法完全溶於水溶液中,分子聚集成膠體(Colloid)造成分散,因此難以形成比膠體直徑更薄的薄膜。此外,第二次摻雜中使用的乙二醇(EG)等溶媒在成膜後必須以高溫去除,若有殘留則會影響元件的品質。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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