ACS Nano：冰模板法大规模制备共轭聚合物二维薄片：与厚度无关的柔性超大容量
Nanoyu
二维（2D）有机材料具有优异的化学和物理性能，在现代应用领域具有广阔的应用前景。
近日，北京化工大学耿建新教授报道了一种利用冰作为生长模板，使用商用聚合物（PEDOT：PSS）悬浮液的大规模合成2D有机薄片的方法。该方法执行简单、可扩展且产量高。
文章要点
1）原位小角X射线散射（SAXS）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、二维X射线衍射（XRD）和偏振拉曼光谱表明，在冰冻过程中，PEDOT：PSS颗粒中的聚合物链解缠，PEDOT链沿冰晶生长方向堆积，形成2D片层。此外，WO3纳米线的加入实现了薄片的功能化（WO3@PEDOT：PSS），原始类似物相比，其表现出更强的坚固性和相对光滑的表面。
2）用浓H2SO4溶液处理PEDOT：PSS和WO3@PEDOT：PSS薄片可以选择性地去除PSS组分，并分别形成稳定的PEDOT和WO3@PEDOT薄片的水悬浮液。
3）研究人员将悬浮液进行过滤，制备了柔性PEDOT薄膜和WO3@PEDOT薄膜，并将其用作世伟洛克和袋式超级电容器的电极。结果显示，这些器件具有高电荷传输率、高倍率容量（例如，用0.25 mm厚的薄膜在0.5 mA cm−2和20 mA cm−2时测得的面电容分别为166.8和128 mF cm−2)，以及与厚度无关的能量存储（例如，用1 mm厚的薄膜测得的面电容为701 mF cm−2）。
参考文献
Jie Zhang, et al, Ice-Templated Large-Scale Preparation of Two-Dimensional Sheets of Conjugated Polymers: Thickness-Independent Flexible Supercapacitance, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c01459
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c01459