导电聚合物是一种可以导电的大分子合成物质，具有广泛的应用价值。例如，它们已被用于制造传感器、发光二极管、光伏和各种其他设备。

一种改变导电聚合物的机械和传输性能的方法

近年来，这些导电材料已被证明特别有前途用于创建能量转换和存储设备，包括电池。然而，添加这些功能的方法并不总是可靠的，这极大地限制了基于这些材料的电池的大规模实施。

劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校的研究人员最近推出了一种策略，可以帮助在导电聚合物中可靠地开发具有明确形状的层次有序结构(HOS)。这一策略在《自然能源》杂志上发表的一篇论文中介绍，可以为创造高性能电池技术，尤其是锂离子电池开辟新的可能性。

“在导电聚合物的传统设计中，有机功能是通过自下而上的合成方法引入的，通过修改单个聚合物来增强特定性能，”TianyuZhu和他的同事在他们的论文中写道。“不幸的是，添加官能团会导致相互矛盾的影响，从而限制了它们的规模化合成和广泛应用。我们展示了一种具有简单主要构建单元的导电聚合物，可以对其进行热处理以开发具有明确纳米晶体形态的层次有序结构(HOS)”

Zhu和他的同事们没有像以前的工作那样改变导电聚合物的主要结构，而是探索了在材料上形成组织良好的3D架构的可能性。这些结构可以实现所需的功能，而无需增加聚合物的主要结构复杂性。

研究人员提出的形成这些结构的方法是基于受控的热过程。作为他们研究的一部分，他们专门用它来改善称为聚(9,9-二辛基芴-共-芴酮-甲基苯甲酸酯)或PFM的导电聚合物的机械和传输性能。

“我们在导电聚合物中构建永久HOS的方法可显着提高电荷传输性能和机械强度，这对于实用的锂离子电池至关重要，”Zhu和他的同事在他们的论文中解释道。“最后，我们证明了具有HOS的导电聚合物能够使具有高负载量微米级SiOx基阳极的全电池具有出色的循环性能，在300次循环中提供超过3.0mAhcm-2的面积容量和>的平均库仑效率99.95%。”

这组研究人员进行的初步评估产生了非常有希望的结果，突出了他们的方法在增强导电聚合物功能方面的前景。Zhu和他的同事随后表明，这些增强型聚合物能够制造出高性能的锂离子电池。

虽然到目前为止，研究人员主要将他们的方法应用于聚合物PFM，但它有可能用于改变各种其他导电聚合物的传输特性。这意味着它可以帮助开发多种技术和设备，包括生物传感器、显示器和光伏技术，例如帮助提高它们的稳定性、运输效率和耐用性。