Perte d'électroactivité du polyméthyl-3-thiophène au cours de cycles d'oxydoréduction. Effet de la température, effet de la relaxation de la structure

Laboratoire d'Électrochimie Interfaciale du CNRS, 1, Place Aristide Briand, 92195 Meudon Cedex, France.

Résumé

Nous avons analysé le rôle de l’élévation de la température (20°C ≤ T ≤ 80°C) sur l’accélération du vieillissement du PMeT sous l’effet de cycles de dopage-dédopage répétés. Cet effet est dû, pour une part, à une augmentation de l’oxydation irréversible de sites actifs. Il est dû aussi pour une grande part à l’accélération à haute température de la relaxation des chaînes polymères pendant ou après la réduction. Nous montrons que des cycles à température ordinaire, avec des pauses d’une demi-heure au potentiel de réduction, accélèrent le vieillissement du polymère. L’effet relatif des deux causes de vieillissement dépend de l’épaisseur du film polymère.

Abstract

The ageing of PMeT layers due to redox cycling 1s characterized by the decrease of the oxidation charge Q_ox. The process 1s considerably accelerated by increasing the temperature (20°C ≤ T ≤ 80°C). Two factors are analyzed : 1/ the increase of the irreversible oxidation of some active sites; 2/ the acceleration of the polymer chains relaxation during the reduction process. The second factor was tested at room temperature by comparing the ageing effect of repeated cycles and of the same number of cycles separated by rests of 1/2 hour at the reduction potential. The second treatment considerably accelerated the electroactivity loss. Relaxation 1s the most destructive on very thin polymer layers (40 nm) whereas irreversible oxidation is the most damaging on thicker layers.