Undersøgelse viser, at tryk inducerer usædvanligt høj elektrisk ledningsevne i polyiodid

En undersøgelse af virkningerne af højt mekanisk tryk på polyiodidet TEAI viste, at det medfører usædvanligt høj elektrisk ledningsevne fra isoleringstilstand, tyder på, at materialet kan være nyttigt som en omskiftelig halvleder. Dette system kan repræsentere et alternativ til gelelektrolytter og ioniske væsker i farvesyntetiserede solceller. Papiret, "Trykinduceret polymerisering og elektrisk ledningsevne af et polyiodid, "er blevet offentliggjort i Angewandte Chemie .

Polyiodider udviser nyttige elektrokemiske egenskaber såsom ladningsbærertransport, høj elektrolyt energitæthed, høj redoxreaktion reversibilitet og en bred vifte af elektrisk ledningsevne, alt afhængigt af de kræfter, der udøves af de organiske modioner - kemisk tryk. Af denne grund, polyiodider er blevet brugt i tekniske applikationer i elektroniske og elektrokemiske enheder såsom strømbatterier, brændstofceller, farvesensibiliserede solceller og optiske enheder.

I dette studie, forskere ledet af Prof. elektrisk ledningsevne, og første principberegninger for at undersøge reaktionen af ​​et polyiodid, tetraethylammonium di-jodtriiodid (TEAI), til kompression opnået ved mekanisk tryk.

Sammenlignet med det kemiske tryk, eksternt mekanisk tryk påvirker krystalinter- og intramolekylært landskab mere væsentligt- en enorm gitterstamme kan forårsage fasetransformationer og endda kemiske reaktioner. Ved hjælp af diamantamboltceller, det er muligt at opnå tryk i størrelsesordenen titalls gigapascal, høj nok til væsentligt at ændre Gibbs -energien, stigende intern energi. Tilsvarende er store energiforandringer ikke mulige gennem temperaturændringer i faste stoffer.

Selvom det er komplementært, I3 og I2 enheder er klart adskilte og interagerer hovedsageligt elektrostatisk ved omgivelsestryk. Forskerne fandt ud af, at komprimering stimulerer deres tilgang - teoretiske beregninger viser, at det kovalente bidrag stiger, når materialet komprimeres. Ultimativt, dette fører til dannelsen af ​​CT -kæder, og drastisk øget ledningsevne.

Disse funktioner gør TEAI en afstemmelig, trykfølsom elektrisk kontakt. Strukturelle undersøgelser ved højt tryk kan rationalisere syntesen og søge efter fremtidige organiske og hybride halvledere baseret på PI. Undersøgelsesresultaterne indikerer, at fast PI kan bruges som faste elektrolytter i farvestoffølsomme solceller, eliminerer behovet for organisk baserede gelatorer og ioniske væsker generelt.