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华工黄飞教授最新Nature:超高导电性n型导电聚合物

 发布时间:2022-09-09 点击量:289

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主要内容

自掺杂聚乙炔的开创性工作以来,具有高导电性和溶液可加工性的导电聚合物(CPs)取得了巨大的进展,从而开创了有机合成金属的新领域。各种高性能的CPs已经实现,使多种有机电子器件的应用成为可能。然而,大多数CPs表现出空穴主导(p-type)传输特性,而n型类似物的发展远远滞后,很少表现出金属态,通常受低掺杂效率和环境不稳定性的限制。在这里,华南理工大学黄飞教授、曹镛院士、马於光院士和北京大学裴坚教授、南方科技大学郭旭岗教授等合作提出了一个易于合成的高导电n型聚合物,聚苯二呋喃二酮(PBFDO)。该反应结合了氧化聚合和原位还原n-掺杂,显著提高了掺杂效率,并且可以达到每个重复单元近0.9个电荷的掺杂水平。合成的聚合物显示出突破性的电导率超过2000 S cm-1,具有优异的稳定性和良好的溶液处理性能,无需额外的侧链或表面活性剂。此外,对PBFDO的详细研究揭示了相关电荷传输特性和金属状态的存在。进一步证明了其在电化学晶体管和热电发电机中的基准性能,从而为n型CPs在有机电子领域的应用铺平了道路。




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文献信息

A solution-processed n-type conducting polymer with ultrahigh conductivity

Haoran Tang, Yuanying Liang, Chunchen Liu, Zhicheng Hu, Yifei Deng, Han Guo, Zidi Yu, Ao Song, Haiyang Zhao, Duokai Zhao, Yuanzhu Zhang, Xugang Guo, Jian Pei, Yuguang Ma, Yong Cao & Fei Huang