共轭聚合物越来越多地用作神经形态计算、生物电子学和能量收集的电化学应用中的有机混合离子电子导体。高效电化学装置的设计依赖于聚合物电导率的大调制、快速掺杂/去掺杂动力学和高离子吸收。

在这项工作中，伯尔尼大学Natalie Banerji建立了结构-性质关系，并证明了通过相形态中有序和无序的共存来控制这些参数。

文章要点

1）使用原位时间分辨光谱电化学、共振拉曼和太赫兹电导率测量，研究了聚（3-己基噻吩）不同形态域中的电化学掺杂。主要发现是双极化子优先出现在无序的聚合物区域，在那里它们形成得更快并且在热力学上更受欢迎。

2）另一方面，极化子表现出对有序域的偏好，导致不同区域的双极化子/极化子比率和掺杂/去掺杂动力学截然不同。当双极化子开始在无序区域形成时，电子电导率显着增强，而有序区域中双极化子的存在不利于传输。

这项研究在理解形态对共轭聚合物的电化学掺杂的影响和诱导的电导率增加方面取得了重大进展。

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Priscila Cavassin, et al, Electrochemical Doping in Ordered and Disordered Domains of Organic Mixed Ionic-Electronic Conductors, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202300308

https://doi.org/10.1002/adma.202300308