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词条 PEDOT
释义

PEDOT是EDOT(3,4-乙撑二氧噻吩单体)的聚合物,分子结构式见右图。PEDOT具有分子结构简单、能隙小、电导率高等特点,被广泛用作有机薄膜太阳能电池材料、OLED材料、电致变色材料、透明电极材料等领域的研究。德国拜耳公司在1991年首先合成出了聚噻吩的衍生物聚乙撑二氧噻吩, 即PEDOT,它以3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)为单体它具有导电率高、环境稳定性好等特点引起了科学家们的广泛兴趣。

最初设计这种结构是为了通过减少聚合物主链上的α-β和β-β链接以获取可溶性的导电聚合物。虽然用化学或者电化学方法得到的是不溶的聚合物,但它显示出另外一些意想不到的性质而引起人们的注意。由于3-和4-位都被侧基所取代,聚合反应只能在2-和5-位上进行,因此所得的聚合物是线性的(非交联的)、很少共轭缺陷的聚合物;而醚取代基又降低了单体和聚合物的氧化电势,使其更容易聚合,并且在氧化还原(掺杂和脱掺杂)的循环过程中更稳定。与其他导电聚合物相比,PEDOT还有以下这些优点:

(1) 导电率高。用旋涂或者浇铸成膜得到的PEDOT其电导率能达到550S/cm,用气相聚合法得到的聚合物更是达到1000S/cm以上;

(2) 氧化状态下具有很高的稳定性。在120℃下保持1000h,其电导率基本不变;

(3) 氧化状态下,PEDOT的薄层几乎是透明的,这是它在电子器件方面得到广泛应用的一个重要因素。

但是PEDOT本身为不溶性聚合物限制了其应用。随后,采用一种水溶性的高分子电解质聚苯乙烯磺酸(PSS)掺杂解决了PEDOT的加工问题,获得的PEDOT/PSS膜具有高电导率、高机械强度、高可见光透射率和优越的稳定性等。此后,PEDOT应用领域得到了快速发展,尤其是以PEDOT为基材而开发出来的新材料、新工艺、新元件等得到了充分发展。

普利司通、德国世泰科、日本旭化成FINECHEM、日本山梨大学、三洋电机、东京工业大学等都在相关的领域开展了研究工作。目前,以PEDOT为功能材料的产品产业化最好的应该为比利时的爱克发材料(Agfa Materials)。

比利时爱克发公司(Agfa)的OrgaCon系列的PEDOT导电油墨产品有:

活性成分为PEDOT:PSS的 Orgacon® EL-P 3040

活性成分为PEDOT:PSS的 Orgacon® P 3042

活性成分为PEDOT:PSS的 Orgacon® EL-P 6010 (双固化:热固化和UV固化)

上图为:以Agfa公司的Orgacon产品作为电极材料的柔性OLED

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更新时间:2025/3/3 5:19:45