作為清潔和可持續(xù)能源解決方案的一部分,熱電被認(rèn)為是減少對(duì)傳統(tǒng)化石燃料依賴的可行方式之一。熱電技術(shù)可從熱能中獲取電能,它不僅可以用作回收因工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的熱量的解決方案,還可以應(yīng)用于利用人體熱量發(fā)電的自供電柔性電子可穿戴設(shè)備。幾十年來,熱電研究已經(jīng)從碲、硒化鉍和碲化鉍等無機(jī)元素和化合物及其相關(guān)合金發(fā)展到聚苯胺、聚吡咯和聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)(PEDOT)等有機(jī)共軛聚合物。與傳統(tǒng)的無機(jī)熱電材料相比,有機(jī)聚合物具有生產(chǎn)成本低廉、毒性低、重量輕、靈活性大和溶液加工性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),特別適用于為柔性可穿戴設(shè)備及相關(guān)電子產(chǎn)品提供電源。它們的熱電性能由材料的塞貝克系數(shù) (S)、電導(dǎo)率 (σ) 、熱導(dǎo)率 (κ) 和***溫度 (K) 影響的ZT值量化。雖然基于有機(jī)共軛聚合物的熱電材料取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但是,仍然無法與傳統(tǒng)的無機(jī)熱電材料的熱電性能相比,這導(dǎo)致了人們對(duì)開發(fā)性能更好的有機(jī)和有機(jī)復(fù)合熱電材料的巨大研究興趣和動(dòng)力。PEDOT的 長(zhǎng)久期間穩(wěn)定性。庫(kù)存PEDOT二次摻雜
由林雪平大學(xué)有機(jī)電子實(shí)驗(yàn)室的西蒙娜-法比亞諾領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組創(chuàng)造了一種具有***導(dǎo)電性的有機(jī)材料,它不需要被摻雜。他們通過混合兩種具有不同性質(zhì)的聚合物實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。為了提高聚合物的導(dǎo)電性,并通過這種方式在有機(jī)太陽(yáng)能電池、發(fā)光二極管和其他生物電子應(yīng)用中獲得更高的效率,研究人員到目前為止一直在材料中摻入各種物質(zhì)。通常情況下,這是通過移除一個(gè)電子或用一個(gè)摻雜分子將其捐贈(zèng)給半導(dǎo)體材料來實(shí)現(xiàn)的,這種策略增加了電荷的數(shù)量,從而提高了材料的導(dǎo)電性。"我們通常對(duì)有機(jī)聚合物進(jìn)行摻雜,以提高其導(dǎo)電性和設(shè)備性能。這個(gè)過程在一段時(shí)間內(nèi)是穩(wěn)定的,但材料會(huì)變質(zhì),我們用作摻雜劑的物質(zhì)**終會(huì)浸出。林雪平大學(xué)有機(jī)電子實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的有機(jī)納米電子小組負(fù)責(zé)人西蒙娜-法比亞諾副教授說:"這是我們希望在生物電子應(yīng)用中不惜一切代價(jià)避免的事情,在生物電子應(yīng)用中,有機(jī)電子元件可以為可穿戴電子設(shè)備和身體內(nèi)的植入物帶來巨大的好處。該研究小組由來自五個(gè)國(guó)家的科學(xué)家組成,現(xiàn)在已經(jīng)成功地將這兩種聚合物結(jié)合起來,生產(chǎn)出一種不需要任何摻雜就能導(dǎo)電的導(dǎo)電墨水。這兩種材料的能級(jí)完全匹配,因此電荷可以自發(fā)地從一種聚合物轉(zhuǎn)移到另一種。該成果已發(fā)表在《自然材料》上。粒徑PEDOT電容上海歐依提供 PEDOT 導(dǎo)電油墨。
1物理涂敷法物理涂覆法是將PEDOT分散液,通過刮涂、滴涂、旋涂等方式,涂覆在基材表面,經(jīng)干燥后形成PEDOT薄膜。通常情況下,需要利用水溶性較好的PSS作為絡(luò)合離子與PEDOT形成PEDOT:PSS聚合物,使不溶于水的PEDOT可以獲得較好的水溶性以及成膜性。
物理涂覆法操作簡(jiǎn)單,直接使用市售的PEDOT溶液或?qū)ζ溥M(jìn)行一定的摻雜改性后即可涂膜。其缺點(diǎn)主要是由于PEDOT本身不溶不熔的性質(zhì)而不能單獨(dú)成膜,要加入PSS形成分散液后方能采用物理涂覆法。此外物理法制得的膜厚度較大,厚度精確度較低。但是其方便地添加粒子、更換電解液等,是適用于大規(guī)模工業(yè)化的一種成膜方法。
目前,基于PEDOT:PSS復(fù)合材料的比較高功率因數(shù)可達(dá)數(shù)百 μWm-1K-2,與一些傳統(tǒng)的無機(jī)熱電材料相當(dāng)。然而,PEDOT:PSS 在熱電器件中的實(shí)際應(yīng)用總是受限于缺乏具有相似熱電、物理和機(jī)械性能的n型對(duì)應(yīng)物。另一方面,PEDOT:PSS 薄膜中存在各向異性的熱電特性,使用目前的設(shè)備和方法對(duì)其面內(nèi)熱導(dǎo)率的準(zhǔn)確測(cè)量仍然具有挑戰(zhàn)性。報(bào)告的 ZT 值是基于PEDOT:PSS 的面外熱導(dǎo)率計(jì)算的,而沒有考慮其平面內(nèi)熱導(dǎo)率的影響。因此,需要一種可靠的測(cè)試方法來測(cè)量面內(nèi)熱導(dǎo)率以研究 PEDOT:PSS 的各向異性行為。此外,已建立的無機(jī)熱電理論和模型能預(yù)測(cè)其電和熱傳輸特性,但可能無法完美應(yīng)用于有機(jī)聚合物及其復(fù)合材料。
ETE-S在植物中的聚合機(jī)理可以解釋這種正比行為。如前所述,ETE-S在內(nèi)源性H2O2存在的情況下,由于細(xì)胞壁過氧化物酶的活性而發(fā)生酶促聚合。17**初,聚合速度很慢,因?yàn)樗艿紼TE-S向根部表面和細(xì)胞壁內(nèi)擴(kuò)散的限制。當(dāng)ETE-S分子與過氧化物酶反應(yīng)時(shí),它們將被氧化,當(dāng)兩個(gè)ETE-S自由基結(jié)合時(shí),將形成二聚體。更長(zhǎng)的低聚物也將通過ETE-S自由基向ETE-S二聚體的自由基轉(zhuǎn)移而形成,如此反復(fù)。因此,在**初的緩慢聚合之后,由于形成了足夠的成核點(diǎn)或ETE-S自由基,在0.34%min-1的線性速度下觀察到較快的動(dòng)力學(xué)反應(yīng)。在***階段,我們觀察到聚合物涂層的飽和,發(fā)現(xiàn)聚合反應(yīng)的一半時(shí)間為152分鐘。雖然聚合過程可以繼續(xù)超過350分鐘,使涂層變得更厚,但這不能用顯微鏡分析來觀察,因?yàn)楦孔兊锰煌该鳎瑹o法顯示任何進(jìn)一步的顏色變化,解釋了飽和階段。致力于將無機(jī)熱電摻雜劑和碳納米結(jié)構(gòu)材料集成到 PEDOT:PSS 薄膜中,從而提供具有更高熱電性能的器件。OLEDPEDOT抗靜電
(c)彎曲半徑為12至2 mm時(shí),PET上PTG的歸一化電阻變化,插圖顯示了PET上不同彎曲程度的PTG。庫(kù)存PEDOT二次摻雜
研究人員使用聚乳酸(***),一種可生物降解的生物塑料,設(shè)計(jì)并三維打印了他們的設(shè)備原型。這個(gè)由電池操作的設(shè)備,尺寸為7厘米×10厘米,重量*為100克。國(guó)立大學(xué)制造的原型機(jī)的開發(fā)成本*為采用類似技術(shù)的設(shè)備的一小部分,如光學(xué)相干斷層掃描(OCT)機(jī)器,其成本可能高達(dá)數(shù)千美元,重量達(dá)30公斤。領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的南洋理工大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院助理教授GrzegorzLisak說:"我們的非侵入性、簡(jiǎn)單和廉價(jià)的設(shè)備可以用來補(bǔ)充目前診斷和***皮膚病的方法。在不能隨時(shí)獲得醫(yī)療服務(wù)的農(nóng)村地區(qū),未經(jīng)醫(yī)學(xué)培訓(xùn)的人員可以使用該設(shè)備制作皮膚圖,并將其發(fā)送給醫(yī)生進(jìn)行評(píng)估"。庫(kù)存PEDOT二次摻雜
上海歐依有機(jī)光電材料有限公司是一家從事有機(jī)光電材料、環(huán)保、清潔能源領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓,電子材料、電子元器件及產(chǎn)品、化工原料及產(chǎn)品(除危險(xiǎn)化學(xué)品、監(jiān)控化學(xué)品、民用物品、易制毒化學(xué)品)、儀器儀表、管道配件、機(jī)械設(shè)備及配件、文化辦公用品、工藝品的銷售的公司,是一家集研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售為一體的專業(yè)化公司。公司自創(chuàng)立以來,投身于PEDOT/PSS,透明導(dǎo)電油墨,是精細(xì)化學(xué)品的主力軍。歐依有機(jī)光電材料始終以本分踏實(shí)的精神和必勝的信念,影響并帶動(dòng)團(tuán)隊(duì)取得成功。歐依有機(jī)光電材料創(chuàng)始人李元尨,始終關(guān)注客戶,創(chuàng)新科技,竭誠(chéng)為客戶提供良好的服務(wù)。