清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Operando NMR electrochemical gating studies of ion dynamics in PEDOT:PSS

佩多:嘘 材料科学 门控 化学物理 离子 分子动力学 动力学(音乐) 电化学 纳米技术 电极 计算化学 物理化学 化学 生物物理学 有机化学 物理 生物 图层(电子) 声学
作者
Dongxun Lyu,Yanting Jin,Pieter C. M. M. Magusin,Simone Sturniolo,Evan Wenbo Zhao,S. Yamamoto,Scott T. Keene,George G. Malliaras,Clare P. Grey
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:22 (6): 746-753 被引量:30
标识
DOI:10.1038/s41563-023-01524-1
摘要

Although organic mixed ionic-electronic conductors are widely proposed for use in bioelectronics, energy generation/storage and neuromorphic computing, our fundamental understanding of the charge-compensating interactions between the ionic and electronic carriers and the dynamics of ions remains poor, particularly for hydrated devices and on electrochemical cycling. Here we show that operando 23Na and 1H nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy can quantify cation and water movement during the doping/dedoping of films comprising the widely used mixed conductor poly(3,4-ethylene dioxythiophene) poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS). A distinct 23Na quadrupolar splitting is observed due to the partial ordering of the PSS chains within the PEDOT:PSS-rich domains, with respect to the substrate. Operando 23Na NMR studies reveal a close-to-linear correlation between the quadrupolar splitting and the charge stored, which is quantitatively explained by a model in which the holes on the PEDOT backbone are bound to the PSS SO3- groups; an increase in hole concentration during doping inversely correlates with the number of Na+ ions bound to the PSS chains within the PEDOT-rich ordered domains, leading to a decrease in ions within the ordered regions and a decrease in quadrupolar splitting. The Na+-to-electron coupling efficiency, measured via 23Na NMR intensity changes, is close to 100% when using a 1 M NaCl electrolyte. Operando 1H NMR spectroscopy confirms that the Na+ ions injected into/extracted from the wet films are hydrated. These findings shed light on the working principles of organic mixed conductors and demonstrate the utility of operando NMR spectroscopy in revealing structure-property relationships in electroactive polymers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
26秒前
温柔觅松完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Skywings完成签到,获得积分10
1分钟前
你才是小哭包完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Solomon完成签到 ,获得积分0
1分钟前
刘一三完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wushuimei完成签到 ,获得积分10
1分钟前
么么哒荼蘼酱完成签到,获得积分10
2分钟前
天天向上完成签到 ,获得积分10
2分钟前
传奇完成签到 ,获得积分10
2分钟前
淡然藏花完成签到 ,获得积分10
2分钟前
1437594843完成签到 ,获得积分10
2分钟前
甜美的秋尽完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
勤恳凡儿发布了新的文献求助10
3分钟前
4分钟前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
早点吃饭发布了新的文献求助10
4分钟前
Orange应助早点吃饭采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
韩寒完成签到 ,获得积分10
5分钟前
早点吃饭发布了新的文献求助10
6分钟前
早点吃饭完成签到,获得积分10
6分钟前
poki完成签到 ,获得积分10
6分钟前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
crown发布了新的文献求助10
6分钟前
范白容完成签到 ,获得积分0
7分钟前
crown完成签到,获得积分10
7分钟前
Binbin完成签到 ,获得积分10
7分钟前
kingcoffee完成签到 ,获得积分10
7分钟前
蒲蒲完成签到 ,获得积分10
7分钟前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
大个应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Mobilization, center-periphery structures and nation-building 600
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3792541
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3336762
关于积分的说明 10282100
捐赠科研通 3053544
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1675652
邀请新用户注册赠送积分活动 803629
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 761468