PEDOT:PSS纤维国内外研究进展
2021-05-07王鹏王明序沈明高强
王鹏 王明序 沈明 高强



摘要:随着现代电子科学技术的蓬勃发展,导电材料与可穿戴柔性电子器件的交叉领域得到广泛关注。聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)在室温下的电导率超过1000S/cm,被认为是最有前途的导电高分子材料之一,其在发光二极管、太阳能电池、超级电容器和柔性传感器等方面有着巨大的应用前景。当前,高性能PEDOT:PSS纤维的连续纺丝工艺依旧是亟待探索的研究方向。文章结合近年来国内外在PEDOT:PSS纤维领域的研究成果,从成型技术、纤维种类及纤维后处理工艺三个角度综述了PEDOT:PSS纤维的研究进展,最后对PEDOT:PSS纤维的纺丝技术、性能、应用领域等方面进行了展望。
关键词:PEDOT:PSS;导电纤维;柔性电子;纺丝工艺;研究进展
中图分类号:TS102.528
文献标志码:A
文章编号:10017003(2021)04002907
Abstract:Withtherapiddevelopmentofmodernelectronicscienceandtechnology,thecrossfieldsofconductivematerialsandwearableflexibleelectronicdeviceshaveattractedwidespreadattention.Withanelectricalconductivityofmorethan1000S/cmatroomtemperature,poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS)isconsideredtobeoneofthemostpromisingconductivepolymermaterials.Ithasagreatapplicationprospectinthefieldsoflight-emittingdiodes,solarcells,supercapacitors,flexiblesensorsandsoon.Atpresent,thecontinuousspinningprocessofhigh-performingPEDOT:PSSfiberisstillanresearchdirectionleavingmuchtobedesired.CombinedwiththerecentresearchprogressinthefieldofPEDOT:PSSfiberathomeandabroad,theresearchprocessofPEDOT:PSSfiberissummedupfromthreeaspects:shapingprocess,fibertypeandpost-treatment.Finally,thespinningtechnology,propertiesandapplicationfieldsofPEDOT:PSSfiberareconcludedandprospected.
Keywords:PEDOT:PSS;conductivefibers;flexibleelectronics;spinningprocess;researchprogress
作者簡介:王鹏(1994),男,硕士研究生,研究方向为导电纤维的制备与开发。通信作者:高强,副教授,gaoqiang@yzu.edu.cn。
导电高分子是由具有共轭π键的高分子经化学或电化学“掺杂”使其由绝缘体转变为导体的一类材料。聚乙炔、聚苯胺(PANi)、聚吡咯(PPy)、聚噻吩(PTh)等都属于导电高分子,它们具有优良的导电性和储能性能,被广泛应用在电磁干扰、电致变色器件、离子吸附、催化剂、传感器、储能材料等方面[1-7]。
PEDOT:PSS全称聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐),属于聚噻吩材料衍生物。该材料是由PEDOT和PSS两种物质构成。主链上的噻吩环使PEDOT分子链显示出较强的刚性,不溶于一般的有机溶剂。而PSS具有较强亲水基团(磺酸基),这极大地提高了PEDOT在水中的溶解性,两者络合使得PEDOT:PSS以一种稳定的胶束状态分散在水中。……
