共轭聚合物有序与无序域中的电化学掺杂
材料科学
2022-12-20 v1 化学物理
摘要
共轭聚合物越来越多地用作有机混合离子-电子导体，应用于神经形态计算、生物电子学和能量收集等电化学器件中。高效应用的设计依赖于高电化学掺杂水平、高电子电导率、快速的掺杂/脱掺杂动力学和高离子吸收率。在这项工作中，我们建立了结构-性能关系，并展示了这些参数如何通过有序和无序的共存来调节。我们使用原位时间分辨光谱电化学、共振拉曼和太赫兹电导率测量来研究聚(3-己基噻吩)不同形态域中的电化学掺杂。我们的主要发现是，双极化子优先出现在无序聚合物区域，在那里它们形成得更快，并且在热力学上更有利。另一方面，极化子表现出对有序域的偏好，导致在不同区域中双极化子/极化子比率和掺杂/脱掺杂动力学存在显著差异。我们证明，当双极化子开始在无序区域形成时，电子电导率显著增强，而双极化子在有序区域的存在则不利于传输。我们的研究为理解形态对共轭聚合物电化学掺杂及由此引发的电导率增加的影响提供了重要进展。
引用
@article{arxiv.2212.09468,
title = {Electrochemical Doping in Ordered and Disordered Domains of Conjugated Polymers},
author = {Priscila Cavassin and Isabelle Holzer and Demetra Tsokkou and Oliver Bardagot and Julien Réhault and Natalie Banerji},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.09468},
year = {2022}
}