亲爱的研友该休息了!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,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

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 声学 图层(电子)
作者
Dongxun Lyu,Yanting Jin,Pieter C. M. M. Magusin,Simone Sturniolo,Evan Wenbo Zhao,S. Yamamoto,Scott T. Keene,George G. Malliaras,Yanting Jin
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:22 (6): 746-753 被引量:15
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
wanci应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
fantw完成签到,获得积分20
1分钟前
bkagyin应助yff采纳,获得30
1分钟前
2分钟前
yff发布了新的文献求助30
2分钟前
科研通AI2S应助yff采纳,获得10
2分钟前
sofardli发布了新的文献求助10
2分钟前
科研通AI2S应助NCL采纳,获得10
2分钟前
从容芮应助科研通管家采纳,获得60
2分钟前
招水若离完成签到,获得积分10
2分钟前
sofardli完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
wtsow完成签到,获得积分0
3分钟前
Shandongdaxiu完成签到 ,获得积分10
4分钟前
依然灬聆听完成签到,获得积分10
4分钟前
杨明明完成签到,获得积分20
5分钟前
小杜发布了新的文献求助10
7分钟前
jason完成签到 ,获得积分10
7分钟前
在水一方应助小杜采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
爱静静举报小趴蔡求助涉嫌违规
9分钟前
李剑鸿发布了新的文献求助30
9分钟前
李剑鸿发布了新的文献求助30
9分钟前
Hello应助Grayball采纳,获得30
10分钟前
10分钟前
10分钟前
Grayball发布了新的文献求助30
10分钟前
11分钟前
Fox完成签到 ,获得积分10
12分钟前
Magali发布了新的文献求助10
12分钟前
Legoxpy完成签到,获得积分20
12分钟前
鬼见愁应助科研通管家采纳,获得20
12分钟前
14分钟前
爱静静完成签到,获得积分0
15分钟前
年鱼精完成签到 ,获得积分10
15分钟前
远方关注了科研通微信公众号
15分钟前
16分钟前
Magali发布了新的文献求助30
16分钟前
16分钟前
18分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
叶剑英与华南分局档案史料 500
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3146739
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798045
关于积分的说明 7826565
捐赠科研通 2454548
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306376
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627708
版权声明 601527