研究目的
介绍并优化一种可喷墨打印的离子凝胶,通过自组装凝胶化制备化学交联离子凝胶,无需额外交联工艺,用于电解质门控晶体管(EGTs),以降低印刷电子应用所需的高供电电压。
研究成果
该研究成功展示了一种通过自组装凝胶化合成化学交联离子凝胶用于EGTs的新方法,其具有高离子电导率和有效电容值。PVA/PEMA离子凝胶在n型顶栅EGTs中表现出卓越的电解特性,具有高开关比、窄迟滞和良好的亚阈值摆幅值,并显示出湿度不敏感的性能。
研究不足
该研究未探讨离子凝胶在相对湿度之外各种环境条件下的长期稳定性,也未讨论喷墨打印工艺在大规模生产中的可扩展性。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过自组装凝胶化法合成化学交联离子凝胶,以聚乙烯醇(PVA)和聚(乙烯-交替-马来酸酐)(PEMA)分别作为聚合物骨架和化学交联剂,1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐([EMIM][OTf])作为离子组分。
2:样本选择与数据来源:
采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对离子凝胶进行表征。
3:实验设备与材料清单:
PVA、PEMA、[EMIM][OTf]、二甲基亚砜(DMSO)、尼龙注射器滤膜。
4:实验步骤与操作流程:
将PVA和PEMA溶解于DMSO中,混合溶液后过滤并加入[EMIM][OTf]制备离子凝胶墨水,随后进行打印与表征。
5:数据分析方法:
通过阻抗谱分析离子凝胶的离子电导率和电容性能。
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poly(vinyl alcohol)
Used as the polymer backbone in the self-assembled gelation process for the ion-gel.
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poly(ethylene-alt-maleic anhydride)
Used as the chemical crosslinker in the self-assembled gelation process for the ion-gel.
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1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate
[EMIM][OTf]
Utilized as an ionic species to ensure ionic conductivity in the ion-gel.
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dimethyl sulfoxide
DMSO
Used as a solvent in the preparation of the ion-gel ink.
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Nylon syringe filter
Used to filter the solution in the preparation of the ion-gel ink.
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