導電性高分子の基礎と高導電化

導電性高分子は電解コンデンサや透明帯電防止および透明導電電極として実用化され、さらに熱電変換やウエアラブルデバイス等への応用も注目を集めております。いずれの用途においても、PEDOTは有力な材料ですが、より一層高い電気伝導度が求められています。特に、PEDOT:PSSの高導電化に関しては既に多くの手法が開発され、4,600S/cmを超える高い電気伝導度を示すものが、また、高導電性に加え柔軟性を付与したものも開発されています。さらに、ナノカーボンとの複合化により高導電でかつ耐久性・耐熱性の優れた複合材の開発も進んでいます。一方、PEDOT:PSS以外のPEDOT系では、化学重合法で5,400 S/cm、気相重合法では8,700 S/cmとPEDOT:PSSを上回る高い電気伝導度を持つものも報告されています。さらに、導電性高分子の高移動度化のための新しい考え方も提案されています。既存の高導電化手法と新しいコンセプトを組み合わせることにより、より高い電気伝導度を持ったPEDOTの開発が可能となると考えられます。 　本セミナーでは、PEDOT:PSSを中心に、PEDOT:PSS以外のPEDOT系も含め、高導電化に関する最近の技術開発動向を分かりやすくかつ詳細に解説します。

1. 導電性高分子の導電機構
   1. キャリア移動過程と電気伝導度
   2. 動度に影響を及ぼす因子
      • 結晶性
      • 分子量
      • 分子間距離など
2. 高移動度導電性高分子の設計
   1. 分子量および分子量分布の影響
   2. 結晶化度の影響
   3. タイ分子の必要性
3. PEDOT:PSSの導電機構
4. 化合物添加剤によるPEDOT:PSSの高導電化
   1. 極性溶媒添加系
   2. プロトン酸添加系
   3. 界面活性剤添加系
   4. イオン液体添加系
   5. ジアセチレン化合物添加系
5. 物理的手法によるPEDOT:PSSの高導電化
   1. 延伸・配向処理
   2. プラズマ処理
6. 高導電性PEDOT:PSSへの柔軟性の付与
   1. 化合物添加系
   2. ブレンド系
7. ナノカーボンとの複合化によるPEDOTの高導電化
   1. カーボンナノチューブとの複合化
   2. グラフェンとの複合化
   3. 量子ドットとの複合化
8. 化学重合法によるPEDOT系の高導電化
9. 気相重合法によるPEDOT系の高導電化と劣化機構
   1. 高導電化
   2. 空気中での劣化機構
10. まとめ
• 質疑応答