PEDOT:PSS在电致变色器件中的应用

电致变色是一种在氧化还原过程中发生可逆颜色变化的电化学现象。在施加正负电压时,电致变色器件 (ECDs)表现电化学活性物质的可逆的颜色转换。电致变色材料已广泛应用于多个领域,如建筑物窗户、头盔遮阳板、防眩目后 视镜、光学显示器、燃料电池和超级电容器等。

 

电致变色材料通常分为两大类
 
 
无机络合物和过渡金属氧化物
 
共轭聚合物和有机小分子材料
在这些变色材料中,共轭聚合物电致变色材料因其具有响应时间短、易于通过化学结构修饰进行颜色调节、低功耗和良好的溶液可加工性等优点在电致变色领域有着广泛的应用前景

聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)是一种应用广泛的导电聚合物。PEDOT:PSS链形态在通常状态下是相互缠绕的无序结构,这种形态导致PEDOT:PSS在电化学反应过程中响应性和可控性较低,从而降低其电致变色性能。此外,作为共轭聚合物,PEDOT:PSS低热稳定性和低光学稳定性使得纯PEDOT:PSS循环寿命较短。

 

为了解决这些问题,将PEDOT:PSS和无机/有机材料组合,构建一个组织良好的无机/有机–有机混合体系,以优化电致变色材料性能;一些金属氧化物电致变色材料,也可以削弱PEDOT与PSS之间库仑力作用,将PEDOT从绝缘亲水基PSS中剥离,进而提高PEDOT与载流子的反应浓度,提高电致变色性能。最常见的过渡金属氧化物与PEDOT:PSS构成复合电致变色材料的组合是PEDOT:PSS/WO3。

 

针对PEDOT作为电致变色材料存在的问题,许多研究都提出了解决方法,一系列的创新应用印证了PEDOT:PSS在电致变色器件领域具有良好的应用前景。
2024年9月24日 09:34
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