在可能开创照明新时代的研究中，日本和德国的研究人员开发了一种环保的发光电化学电池，该电池使用称为树枝状聚合物的新分子与生物质衍生的电解质和石墨烯基电极相结合。他们的研究结果发表在《先进功能材料》杂志上。
电致发光是材料响应通过的电流而发光的现象。从您用来阅读这句话的屏幕到用于尖端科学研究的激光，一切都是不同材料电致发光的结果。由于其在现代的普遍性和必要性，大量资源投入研究和开发以使这项技术变得更好是很自然的。
“新兴技术的一个例子就是‘发光电化学电池’或LEC，”九州大学材料化学与工程研究所副教授、该研究的负责人之一肯·阿尔布雷希特(KenAlbrecht)解释道。“由于其相对于有机发光二极管(OLED)的成本优势，它们一直备受关注。LEC受欢迎的另一个原因是其简化的结构。”
OLED器件通常需要仔细分层多层有机薄膜，这使得制造变得棘手且成本高昂。另一方面，LEC可以由单层有机薄膜与发光材料和电解质混合制成。将它们连接在一起的电极甚至可以由廉价材料制成，与OLED中使用的稀有金属或重金属不同。此外，LEC的驱动电压较低，这意味着它们消耗的能量较少。
“我们的研究团队一直在探索可用于LEC的新型有机材料。其中一种候选材料是树枝状聚合物，”领导德国研究团队的慕尼黑工业大学RubénD.Costa教授解释道。“这些是支链对称聚合物分子，其独特的结构使其在从医学到传感器以及现在的光学等各个领域都有应用。”
在过去开发树枝状聚合物的基础上，研究团队开始修改他们的LEC材料。
“我们最初开发的树枝状聚合物具有疏水性或防水性分子基团。通过用亲水性或亲水性基团替换它，我们发现LEC装置的使用寿命可以延长至1000小时以上，是传统聚合物的10倍以上。原版，”阿尔布雷希特解释道。“更棒的是，由于我们与Costa博士团队的合作，该设备非常环保。”
多年来，科斯塔在德国的团队一直致力于开发更便宜、更环保的发光设备材料。他们一直在试验的一种材料是醋酸纤维素，这是一种常见的有机化合物，用于从服装纤维到眼镜框的各种用途。
“我们在新的LEC装置中使用生物质衍生的醋酸纤维素作为电解质，并证实它具有相同的长寿命，”Costa继续说道。“此外，我们还发现石墨烯也可以用作电极。这是使用环保材料制造柔性发光器件的重要一步。”
该团队解释说，虽然他们的工作很有希望，但在将设备推向市场之前还需要进行更多的研究。
“我们在这里制造的设备只能发出黄色光，因此我们需要开发它以三种基色光发光：蓝色、绿色和红色。发光效率，即光的亮度，也需要改进，”阿尔布雷希特总结道。“尽管由于我们的国际合作，未来看起来还是光明的。”
标签：
免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！