O Papel das Cadeias Laterais e da Hidratação no Transporte de Carga Mista em Filmes de Polímero Tipo n

Resumo A introdução de cadeias laterais de etileno glicol (EG) em uma espinha dorsal de polímero conjugado é uma estratégia sintética bem estabelecida para projetar condutores orgânicos de íons-eletrões mistos (OMIECs). No entanto, o impacto que a expansão do filme tem sobre as propriedades de condução mista ainda não foi analisado, particularmente para OMIECs que transportam elétrons (tipo n). Aqui, os autores investigam o efeito do comprimento das cadeias ramificadas de EG no transporte de carga mista de OMIECs tipo n baseados em uma espinha dorsal de naftaleno-1,4,5,8-tetracarboxílico-diimida-bitioteno. A microscopia de força atômica (AFM), a dispersão de raios X em ângulo amplo com incidência rasa (GIWAXS) e a microscopia de tunelamento por varredura (STM) são utilizadas para estabelecer as semelhanças entre os filmes de espinha dorsal comum em condições secas. O microbalanço de cristal de quartzo eletroquímico com monitoramento de dissipação (EQCM-D) e medições in situ de GIWAXS revelam mudanças marcantes nas propriedades de expansão do filme e microestrutura durante a dopagem eletroquímica, dependendo do comprimento da cadeia lateral. Constatou-se que mesmo na perda do conteúdo cristalino ao entrar em contato com o eletrólito aquoso, os filmes podem transportar cargas de forma eficaz e que é o alto teor de água que prejudica a interconectividade eletrônica dentro dos filmes OMIEC. Esses resultados destacam a importância de controlar a absorção de água nos filmes para impedir o transporte de carga em dispositivos eletroquímicos do tipo n.