在本研究中,我们首次开发了一种高性能的离子软致动器,该致动器使用了硼和硫共掺杂多孔碳电极(BS‐COF‐Cs),该电极以噻吩基硼酸盐共价有机骨架(T‐COF)为模板。硼相对于碳的单电子缺陷导致空穴载流子的产生,而硫由于其高电子密度,在BS - COF - C电极中产生电子载流子。BS - COF - C电极的这种拮抗功能有助于电荷传递速率,从而在交流输入信号下使开发的离子软致动器实现快速电荷分离。此外,BS‐COF‐Cs的分层孔隙度、高表面积和co‐掺杂的协同效应在提供BS - COF - Cs与聚(3,4‐乙烯基二氧噻吩)聚苯磺酸盐(PEDOT:PSS)的有效相互作用方面发挥着关键作用,从而导致相应复合电极的高电化学机械性能的产生。最后,研制的基于BS - COF - C电极的离子软致动器弯曲应变大(0.62%),耐久性好(运行6小时保持90%),弯曲位移比极低谐波输入0.5 V下的PEDOT:PSS高2.7倍。本研究揭示了杂原子共掺杂电极的拮抗功能对离子人工肌肉的致动性能起着至关重要的作用。
——文章发布于2019年2月28日