新型导电聚合物墨水为下一代印刷电子产品铺平道路

2021年04月21日 17:13 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

瑞典林雪平大学的研究人员开发了一种性能稳定的高导电性聚合物墨水。这一进展为具有高能源效率的创新印刷电子产品铺平了道路。该成果已发表在《自然通讯》上。导电聚合物使得开发灵活和轻质的电子元件成为可能,如有机生物传感器、太阳能电池、发光二极管、晶体管和电池。

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导电聚合物的电性能可以通过一种被称为 "掺杂 "的方法进行调整。在这种方法中,各种掺杂物分子被添加到聚合物中以改变其特性。根据掺杂物的不同,掺杂的聚合物可以通过带负电的电子("n型"导体)或带正电的空穴("p型"导体)的运动进行导电。今天,最常用的导电聚合物是p型导体PEDOT:PSS。它有几个引人注目的特点,如高导电性、出色的环境稳定性,最重要的是它可以作为水基分散体在商业上使用。然而,许多电子设备需要p型和n型的组合才能发挥作用。目前,还没有与PEDOT:PSS相当的n型材料。

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瑞典林雪平大学的研究人员已经开发出一种稳定的高导电性聚合物墨水。这种墨水可以通过简单地将溶液喷到表面来沉积,从而使有机电子设备的制造更加容易和便宜。这种新的聚合物配方被称为BBL:PEI。

"这是一个重大的进步,使下一代的印刷电子设备成为可能。在设计功能性电子设备时,缺乏合适的n型聚合物,就像用一条腿走路。我们现在可以提供第二条腿",林雪平大学科学和技术系高级讲师Simone Fabiano说。

Chi-Yuan Yang 是林雪平大学的一名博士后,也是发表在《自然通讯》上的文章的主要作者之一。他补充说:"PEDOT:PSS的一切可能,在我们的新聚合物中也是可能的。PEDOT:PSS和BBL:PEI的结合为开发稳定和高效的电子电路提供了新的可能性。

这种新的n型材料是以乙醇作为溶剂的墨水形式出现的。这种墨水可以通过简单地将溶液喷到表面来沉积,从而使有机电子器件的制造更加容易和便宜。此外,这种墨水比目前正在开发的许多其他n型有机导体更环保,因为后者含有有害溶剂,且这项技术已经可以进行常规使用。

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