离子凝胶学习笔记

    离子凝胶现在是器件研究中常用的材料，是化学专业和材料专业上的概念，但是化学和材料我又不懂（orz）。能找到的资料就是百度百科、综述论文以及一些应用的论文，并没有找到相关的教科书。这里整理一下概念、特性和用途。不是很正式，格式会比较乱。

    离子凝胶是一种具有离子导电性的固态混合物，通常是由高分子有机聚合物和可电解为离子的盐类电解质材料混合而成，因其聚合物分子链互相连接或缠绕，形成空间网状结构，结构空隙中充满了作为分散介质的阴阳离子，与传统凝胶的结构相似，因而称其为“离子凝胶”。

 

    1、离子导电性

    通常我们遇到的导电性都是电子导电性，比如金属、半导体等等，主要研究的也是电子。但是还存在一种离子导电性，一般只指电解质。电解质在熔融状态或者溶液中可以导电。电解质一般是离子键和极性共价键的化合物。高中化学差不多也就学到这里，更深入的先略。

    更进一步了解离子导电，可以回忆一下原电池这部分只是，就是氧化还原反应发电。考虑Zn/Cu电池，Zn活泼性强，做负极，电子流出，在Cu处产生氢气。此时阴极溶液正离子增多，阳极溶液正离子减少，离子会移动，达到电荷平衡。有多少电子参与了反应， 就有多少离子运动来补充，离子导电也意味着电路形成回路。这就是离子在电解质溶液中导电的情况。

 

    2、高分子聚合物

    这个就更不懂了，简单整理一下概念。

    高分子化合物一般是聚合反应得到，加聚反应和缩聚反应巴拉巴拉。

    组成离子凝胶的高分子多为胶状嵌段共聚物，共聚物会形成交联的网状结构，为离子凝胶提供了较高的拉伸强度，同时网状结构也为离子的运动提供了通道。混合在高分子共聚物里的离子液为熔融态强电解质，这种强电解质在熔融态会以阴、阳离子的状态存在与离子凝胶中。  （这段是百度百科上的，还算容易理解

 

    3、离子凝胶的特性

    但是后面的电双层（EDL Electrical Double Layer）原理就不太容易理解了，这也是论文中经常出现的概念。

    离子凝胶的特性：离子凝胶薄膜自身具有非常好的柔性和对溶液法的兼容性，所以离子凝胶 OTFT 在柔性电子应用中具有非常广阔的前景。以离子凝胶作为 OTFT 的栅介电层，一方面引入了非常大的电容，有效地解决了低工作电压，另一方面由于离子凝胶材料无需用减小厚度的方式来取得大电容，因而其不会成为溶液法制备OTFT 的制约因素，相反离子凝胶可以非常好地集成到溶液法 OTFT 器件当中，从而实现晶体管的低电压工作。

    这里的大电容原理也不明，可能要再看看。至于大电容意味着低工作电压，原因可能是大电容意味着大的栅控能力，所以不需要过高的电压。

 

    4、双电层

    好难的样子，而且看了看像是界面化学（物理）的范畴，研究的是电极-溶液接触界面的问题，不太清楚和晶体管中的应用有什么联系，（溶液可能对应离子凝胶，半导体对应电极？）有时间再仔细看看

 

    5、离子凝胶的应用和理解

    

标签：离子,电容,导电性,笔记,溶液,凝胶,OTFT
来源： https://www.cnblogs.com/Raven-claw/p/14726626.html