A Reversible Structural Phase Transition by Electrochemically-Driven Ion Injection into a Conjugated Polymer
作者:Connor G. Bischak、Lucas Q. Flagg、Kangrong Yan、Tahir Rehman、Daniel W. Davies、Ramsess J. Quezada、Jonathan W. Onorato、Christine K. Luscombe、Ying Diao、Chang-Zhi Li、David S. Ginger
DOI:10.1021/jacs.9b12769
日期:2020.4.22
distinct crystalline phases associated with electrochemical oxidation/reduction in an aqueous electrolyte. Importantly, we show that this unique phase change behavior has important physical consequences for ion-polaron pair transport. Notably, using moving front experiments visualized by both optical microscopy and super-resolution photoinduced force microscopy (PiFM), we show that a laterally-propagating
我们发现共轭聚合物在电化学氧化和离子注入过程中可以发生可逆的结构相变。我们研究了聚[2,5-双(噻吩)-1,4-双(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯] (PB2T-TEG),一种具有乙醇化侧链的共轭聚合物。使用掠入射广角 X 射线散射 (GIWAXS),我们表明,与先前已知的聚合物相比,该聚合物在与水性电解质中的电化学氧化/还原相关的两个结构不同的结晶相之间切换。重要的是,我们表明这种独特的相变行为对离子-极化子对传输具有重要的物理影响。值得注意的是,使用光学显微镜和超分辨率光致力显微镜 (PiFM) 可视化的移动前沿实验,我们表明,PB2T-TEG 中横向传播的离子极化子对前沿表现出非 Fickian 传输,保留了尖锐的阶梯边缘轮廓,与在 P3MEEMT 等聚合物中更常见的 Fickian 扩散形成鲜明对比。这种结构相变让人想起在无机材料(如 LiFePO4)中伴随的离子