HIGHT-RATE SUPERCAPACITORS BASED ON CONDUCTING POLY(3,4 ETHYLENEDIOXYTHIOPHENE)
VYSOKORYCHLOSTNÍ SUPERKONDENZÁTORY NA BÁZI VODIVÉHO POLY(3,4-ETHYLENDIOXYTHIOFENU)
dizertační práce (OBHÁJENO)
Zobrazit/ otevřít
Trvalý odkaz
http://hdl.handle.net/20.500.11956/172015Identifikátory
SIS: 196130
Kolekce
- Kvalifikační práce [19125]
Autor
Vedoucí práce
Oponent práce
Uchman, Mariusz Marcin
Perrin, François-Xavier
Fakulta / součást
Přírodovědecká fakulta
Obor
Makromolekulární chemie
Katedra / ústav / klinika
Katedra fyzikální a makromol. chemie
Datum obhajoby
21. 2. 2022
Nakladatel
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaJazyk
Angličtina
Známka
Prospěl/a
Klíčová slova (česky)
PEDOT, kyselina mravenčí, hydratované řetězce, H-můstky, kysele katalyzovaná polymerace, superkondenzátor, potenciál otevřeného obvodu, PEDOT-HQKlíčová slova (anglicky)
PEDOT, formic acid, hydrated chains, H-bonding, acid-assisted polymerization, supercapacitor, open-circuit potential, PEDOT-HQPochopení vlivu molekulární struktury na fyzikálně-chemické vlastnosti organických vodivých polymerů vyžaduje správný způsob přípravy, během kterého je možné získat polymer s dobře definovanou chemickou strukturou. Proto byly v této práci využity tři metody přípravy poly(3,4-ethylendioxythiofenu) (PEDOT) jako jsou chemická oxidace, elektrochemická polymerace a nová metoda, a to kysele katalyzovaná polymerace. Pomocí chemické oxidační polymerace byl zkoumán vliv iontů Hofmeisterovy řady, konkrétně formiátového iontu, na fyzikálně-chemické vlastnosti PEDOTu. Zejména byla ukázána tvorba hydratovaných oligomerních řetězců, které se skládají do semikrystalické struktury. Navíc bylo prokázáno, že hydratované oligomery podléhají přeskupení svých řetězců během elektrochemického měření za vzniku anizotropní struktury a jedinečných fotoluminiscenčních vlastností. Další metodou přípravy PEDOTu, která byla u nás poprvé představena, je kysele katalyzovaná polymerace. Bylo ukázáno, že je možné připravit pomocí polární Bronstedovy kyseliny roztok PEDOT bez použití oxidantu při pokojové teplotě. Navíc jsme ukázali způsob, jak řídit optické vlastnosti PEDOTu, pomocí korelace mezi procesem samouspořadání řetězců PEDOTu. Základní pochopení podstaty vzniku nosičů náboje v zařízeních pro ukládání energie vrhá světlo na...
An understanding of the effect of molecular structure on physicochemical properties of organic semiconducting polymers requires a proper method of preparation during which it is possible to obtain a polymer with a well-defined chemical structure. Therefore, in this work three methods of preparation of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), such as chemical oxidation, electrochemical polymerization, and a new method, namely acid-assisted polymerization, were utilized. Using chemical oxidation polymerization, it was investigated the effect of ions from Hofmeister series, specifically formate ion, on PEDOT physicochemical properties. In particular, it was shown the formation of hydrated oligomer chains which assemble into semicrystaline structure. Moreover, it was demonstrated that hydrated oligomers undergo rearrangement of its chains during the electrochemical treatment with the formation of anisotropic structure, and unique photoluminescence properties. Next method for PEDOT preparation, which was for the first time introduced by us, is acid-assisted polymerization. It was shown that it is possible to prepare, by using polar Brønsted acid, the PEDOT solution without applying oxidant at room temperature. Moreover, we have shown a way to control the optical properties of PEDOT, by the mean of a...