不同PEDOT核壳分散体的制备总结
聚3,4-乙撑二氧s吩（PEDOT）由于其高导电性、低能隙、优异的薄膜透明性以及环境稳定性在抗静电涂层、光电子器件、电容器、电磁屏蔽、传感器、金属防腐等领域具有广阔的应用前景，然而其不溶问题限制了其应用。近日，中国科x院上海硅酸盐研究所研究员陈立东、副研究员姚琴的研究团队在聚3,4-乙烯二氧s吩（PEDOT）基有机/无机复合热电材料领域取得新进展。除了在单体水相聚合时加入聚by烯磺酸（PSS）制备PEDOT分散体外，许多研究者也开始探索其他方法，如制备PEDOT与其他物质的核壳分散体。本文将对主要几种PEDOT核壳分散体的制备进行总结。
基于PEDOT:PSS电极的柔性有机太阳能电池进展
有机太阳能电池（Organic solar cells，OSCs）具有柔性﹑轻薄﹑成本低以及可印刷和卷对卷制造的巨大优势，引起了广泛的关注。尽管强酸处理能显著提高PEDOT:PSS薄膜的导电率，但大多数强酸处理易***塑料衬底，影响器件的机械柔性。目前，大部分OSC基于刚性玻璃基板，而柔性OSC是其商业化应用的重要途径之一。可印刷﹑便携式和可穿戴式的柔性OSC产品能抢占传统硅光伏市场的份额。常见的柔性OSC由柔性透明电极（Flexible transparent electrode，FTE）﹑活性层和低功函金属修饰的阴极组成的三明治结构。通过印刷﹑卷对卷和刮涂等工艺，有望开发出﹑柔性和低成本的光伏组件。因此，研究者和商业家应共同努力提高光伏器件的性能，并探求OSC产品柔性化和低成本化的解决方案。低温全溶液加工非常适合印刷﹑卷对卷和刮涂加工，并且使柔性OSC产品具有低成本的优势。
为了进一步阐明氟离子添加剂在PEDOT:PSS薄膜中的作用机制，研究人员首先对PEDOT:PSS薄膜的构象进行分析。我们期望利用这种简单的低温温和酸处理策略，实现全溶液加工﹑高能量转换效率和柔性的OSC器件的研制。通过原子力显微镜结果可以观测到氟离子的添加促进了PEDOT和PSS二者相分离，从而形成明显的网格状结构。通过掠入射广角X射线散射分析发现，添加剂引入后导电高分子的堆叠和结晶性均显著增强，从而解释了网格状结构的形成。至此，氟离子添加剂可以诱导原始PEDOT:PSS的毛线团缠绕结构发生相分离，形成更有利于电荷传输和透光的网格状结构。
该RT-PEDOT:PSS杨氏模量约为1 kPa，在50%拉伸条件下能保持其80%导电性。PEDOT以旋涂或者浇铸成膜得到的电导率可达550S/cm，用气相聚合法得到的聚合物更能达到1000S/cm。为进一步减少RT-PEDOT:PSS凝胶体系与生物器件（模量1~100 kPa）的模量差异，研究团队引入第二凝胶组分聚酰胺（PAAm）以提升凝胶体系机械性能；共混改性凝胶体系的模量可实现1~100 kPa范围内精细调控。同时，PAAm凝胶组分的引入未导致改性凝胶体系整体的导电性能的明显降低。该新型PEDOT:PSS导电凝胶体系的室温凝胶化特性，使其能够基于简便的***成型实现在曲面基底成膜或制备不同形状凝胶纤维用于生物电子器件构筑。