Nat Commun: 用于印刷电子产品的高导电性n型聚合物油墨

newbee

2021-04-22

导电聚合物具有通用的化学合成工艺，低成本的溶液可加工性以及独特的机械坚固性，使其在可再生能源，传感和医疗器械等行业中具有广泛的应用前景。在许多光电和生物电子设备中使用的一种典型的导电聚合物是掺杂有聚苯乙烯磺酸盐PEDOT：PSS的聚（3,4-乙撑二氧噻吩）。PEDOT：PSS每年生产的产品超过100吨，是最成功的空穴传输（p型）导电聚合物。这种混合的离子电子导体的成功之处在于它具有高的电导率（> 1000 S cm^-1），出色的环境稳定性以及作为水分散溶剂的商业可用性，通过传统的涂布和印刷技术即可进行加工。然而，为了使这些技术真正达到普及，稳定且易于加工的程度，还需要对导电聚合物进行n掺杂。基于此，瑞典林雪平大学Simone Fabiano教授等人报告了作为乙醇基n型导电油墨的聚苯并咪唑苯并菲咯啉：聚乙烯亚胺（BBL：PEI）的制备及其应用。

文章要点

1）开发了具有优异性能和稳定性的高导电性乙醇基n型导电墨水，在印刷电子器件，能源技术和生物电子领域都具有广阔的前景。

2）共轭聚合物BBL上的负电荷被胺基绝缘聚合物PEI上的正电荷所补偿，制备了一种n掺杂的聚合物-聚合物油墨，可通过简单的喷涂在空气中进行处理。

3）BBL：PEI薄膜的电导率高达8 S cm^-1，并且具有出色的热稳定性，环境稳定性和溶剂稳定性。

4）探讨了OECTs中BBL：PEI的混合离子电子导体性能，并展示了与基于PEDOT：PSS的OECTs耦合n沟道耗尽型逻辑器件。

参考文献

Yang, CY, et al. A high-conductivity n-type polymeric ink for printed electronics. Nat Commun 12, 2354 (2021)

DOI: 10.1038/s41467-021-22528-y

https://doi.org/10.1038/s41467-021-22528-y