導(dǎo)電高分子材料的前沿進(jìn)展

導(dǎo)電高分子材料的前沿進(jìn)展一、本文概述隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，導(dǎo)電高分子材料作為一種具有獨(dú)特電子傳導(dǎo)性能的新型材料，正日益受到人們的關(guān)注。它們不僅在理論物理學(xué)、化學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域中占據(jù)重要地位，而且在實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)出廣闊的前景。本文旨在探討導(dǎo)電高分子材料的前沿進(jìn)展，包括其基本原理、最新研究成果、應(yīng)用領(lǐng)域以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等方面，以期為讀者提供一個(gè)全面而深入的了解。導(dǎo)電高分子材料的研究始于20世紀(jì)70年代，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，其研究領(lǐng)域不斷拓寬，性能也不斷提升。特別是在納米科技、生物技術(shù)、能源技術(shù)等領(lǐng)域的交叉融合中，導(dǎo)電高分子材料的研究取得了突破性進(jìn)展。本文將重點(diǎn)關(guān)注這些前沿領(lǐng)域中的最新研究成果，分析導(dǎo)電高分子材料的性能優(yōu)化及其在電子器件、能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。本文還將對(duì)導(dǎo)電高分子材料的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望，探討其在可持續(xù)能源、智能材料、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)對(duì)導(dǎo)電高分子材料前沿進(jìn)展的梳理和總結(jié)，我們期望能夠?yàn)橄嚓P(guān)領(lǐng)域的科研工作者和從業(yè)人員提供有益的參考和啟示，推動(dòng)導(dǎo)電高分子材料的研究和應(yīng)用取得更大的突破和發(fā)展。二、導(dǎo)電高分子材料的分類(lèi)導(dǎo)電高分子材料，作為一種新興的功能材料，根據(jù)其導(dǎo)電機(jī)制的不同，可以大致分為本征型導(dǎo)電高分子材料和復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料兩大類(lèi)。本征型導(dǎo)電高分子材料，也被稱(chēng)為結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料，是指那些本身具有導(dǎo)電性能的高分子材料。這類(lèi)材料的分子結(jié)構(gòu)中含有共軛π鍵，通過(guò)電子的離域運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電。典型的本征型導(dǎo)電高分子材料包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩等。這些材料通常具有較高的電導(dǎo)率，甚至可以接近或超過(guò)金屬的電導(dǎo)率。然而，由于制備工藝復(fù)雜、環(huán)境穩(wěn)定性差等問(wèn)題，本征型導(dǎo)電高分子材料在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料，則是指通過(guò)在高分子基體中添加導(dǎo)電填料（如金屬顆粒、碳黑、導(dǎo)電聚合物等），使原本不導(dǎo)電的高分子材料獲得導(dǎo)電性能。這類(lèi)材料的導(dǎo)電性能主要依賴于導(dǎo)電填料的種類(lèi)、含量以及分散狀態(tài)。常見(jiàn)的復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料有金屬顆粒填充型、碳系填充型和導(dǎo)電聚合物填充型等。復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料具有制備工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境穩(wěn)定性好、導(dǎo)電性能可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，因此在電子、電氣、航空航天、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，導(dǎo)電高分子材料的分類(lèi)也在不斷擴(kuò)展。未來(lái)，隨著新型導(dǎo)電高分子材料的不斷涌現(xiàn)，其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也將更加廣泛和深入。三、導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電機(jī)理導(dǎo)電高分子材料是一類(lèi)具有獨(dú)特導(dǎo)電性能的高分子化合物，其導(dǎo)電機(jī)理涉及電荷在材料中的傳輸行為。導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電機(jī)理主要包括電子導(dǎo)電和離子導(dǎo)電兩種類(lèi)型。電子導(dǎo)電主要發(fā)生在共軛高分子材料中，這些材料具有離域的大π鍵，使得電子可以在整個(gè)分子鏈上自由移動(dòng)。當(dāng)外部施加電場(chǎng)時(shí)，電子在共軛高分子鏈上發(fā)生定向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電。通過(guò)摻雜等方法可以進(jìn)一步調(diào)控共軛高分子材料的電子結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性能，實(shí)現(xiàn)高效電子傳輸。離子導(dǎo)電則主要發(fā)生在含有離子基團(tuán)的高分子材料中，這些材料在溶解或熔融狀態(tài)下可以形成離子通道。當(dāng)外部施加電場(chǎng)時(shí)，離子在通道中發(fā)生定向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電。離子導(dǎo)電高分子材料在固態(tài)電解質(zhì)、傳感器等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電機(jī)理不僅與材料本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)密切相關(guān)，還受到溫度、濕度、電場(chǎng)強(qiáng)度等外部因素的影響。因此，深入研究導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電機(jī)理對(duì)于優(yōu)化其導(dǎo)電性能、拓展其應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電機(jī)理研究也在不斷深入。未來(lái)，隨著新材料、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電機(jī)理將更加豐富和完善，為導(dǎo)電高分子材料的進(jìn)一步發(fā)展提供有力支撐。四、導(dǎo)電高分子材料的前沿進(jìn)展隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，導(dǎo)電高分子材料作為一類(lèi)獨(dú)特的功能性材料，在電子、能源、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。近年來(lái)，導(dǎo)電高分子材料的前沿進(jìn)展主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面?？茖W(xué)家們通過(guò)精細(xì)調(diào)控分子結(jié)構(gòu)，合成了一系列具有優(yōu)異導(dǎo)電性能的新型高分子材料。例如，利用共軛聚合物的設(shè)計(jì)原則，合成了具有高電子遷移率的導(dǎo)電高分子，其導(dǎo)電性能可與某些金屬材料相媲美。同時(shí)，借助先進(jìn)的表征技術(shù)，如掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、射線衍射等，對(duì)導(dǎo)電高分子的微觀結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電機(jī)制進(jìn)行了深入研究，為材料的進(jìn)一步優(yōu)化提供了理論支持。導(dǎo)電高分子在能源領(lǐng)域的應(yīng)用是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一。例如，導(dǎo)電高分子可作為超級(jí)電容器的電極材料，具有高的比電容和良好的循環(huán)穩(wěn)定性。導(dǎo)電高分子還可用于太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換層，提高光電轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，導(dǎo)電高分子在鋰離子電池、燃料電池等領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了顯著進(jìn)展。導(dǎo)電高分子在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也備受關(guān)注。例如，導(dǎo)電高分子可作為生物傳感器的敏感元件，用于檢測(cè)生物分子、離子等。導(dǎo)電高分子還可用于神經(jīng)再生、心肌修復(fù)等生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，為人類(lèi)的健康事業(yè)做出貢獻(xiàn)。為了進(jìn)一步提高導(dǎo)電高分子的性能和應(yīng)用范圍，科學(xué)家們嘗試將導(dǎo)電高分子與其他材料進(jìn)行復(fù)合。例如，將導(dǎo)電高分子與碳納米管、石墨烯等納米材料進(jìn)行復(fù)合，可顯著提高導(dǎo)電性能。導(dǎo)電高分子還可與無(wú)機(jī)物、金屬等材料進(jìn)行復(fù)合，制備出具有多功能性的復(fù)合材料。導(dǎo)電高分子材料的前沿進(jìn)展主要體現(xiàn)在新型導(dǎo)電高分子的合成與表征、能源領(lǐng)域的應(yīng)用、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用以及與其他材料的復(fù)合等方面。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信導(dǎo)電高分子材料將在未來(lái)發(fā)揮更加重要的作用。五、導(dǎo)電高分子材料面臨的挑戰(zhàn)與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)導(dǎo)電高分子材料作為一種新興的功能材料，在過(guò)去的幾十年中取得了顯著的進(jìn)展。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)展，導(dǎo)電高分子材料仍面臨著一些挑戰(zhàn)，并有望在未來(lái)呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì)。挑戰(zhàn)方面，導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電性能與金屬相比仍有差距，尤其是在高導(dǎo)電率和高穩(wěn)定性方面。導(dǎo)電高分子材料的制備工藝相對(duì)復(fù)雜，成本較高，限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)，導(dǎo)電高分子材料的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性以及環(huán)境適應(yīng)性等方面也有待進(jìn)一步提高。提高導(dǎo)電性能。通過(guò)深入研究導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電機(jī)制，探索新的導(dǎo)電高分子材料體系，有望進(jìn)一步提高其導(dǎo)電性能，縮小與金屬的差距。優(yōu)化制備工藝。通過(guò)改進(jìn)制備工藝，降低導(dǎo)電高分子材料的成本，提高生產(chǎn)效率，有望推動(dòng)其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。再次，拓展應(yīng)用領(lǐng)域。隨著導(dǎo)電高分子材料性能的不斷提升，其在電子信息、能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用將更加廣泛。例如，在電子信息領(lǐng)域，導(dǎo)電高分子材料可用于制備柔性電子器件、可穿戴設(shè)備等；在能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)領(lǐng)域，導(dǎo)電高分子材料可用于太陽(yáng)能電池、鋰離子電池等；在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，導(dǎo)電高分子材料可用于生物傳感器、藥物載體等。加強(qiáng)多學(xué)科交叉研究。導(dǎo)電高分子材料的研究涉及化學(xué)、物理、材料科學(xué)、電子工程等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。通過(guò)加強(qiáng)多學(xué)科交叉研究，有望為導(dǎo)電高分子材料的發(fā)展提供新的思路和方法，推動(dòng)其在更多領(lǐng)域取得突破。導(dǎo)電高分子材料作為一種具有廣闊應(yīng)用前景的功能材料，在未來(lái)的發(fā)展中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)展，導(dǎo)電高分子材料有望在提高導(dǎo)電性能、優(yōu)化制備工藝、拓展應(yīng)用領(lǐng)域以及加強(qiáng)多學(xué)科交叉研究等方面取得新的突破和發(fā)展。六、結(jié)論隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，導(dǎo)電高分子材料作為一類(lèi)具有獨(dú)特導(dǎo)電性能的新型材料，在電子、能源、生物醫(yī)療等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用潛力正日益凸顯。通過(guò)對(duì)導(dǎo)電高分子材料的深入研究與探索，我們發(fā)現(xiàn)這類(lèi)材料在結(jié)構(gòu)與性能之間存在著復(fù)雜而精妙的關(guān)系。隨著納米技術(shù)的融合與創(chuàng)新，導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電性、穩(wěn)定性和應(yīng)用范圍都得到了顯著提升。本文綜述了導(dǎo)電高分子材料的前沿進(jìn)展，從導(dǎo)電機(jī)制、合成方法、性能優(yōu)化到應(yīng)用領(lǐng)域，全面展示了這一領(lǐng)域的最新研究成果。導(dǎo)電高分子材料在電池、超級(jí)電容器、傳感器、電磁屏蔽、生物電子學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，充分證明了其在實(shí)際應(yīng)用中的廣闊前景。然而，導(dǎo)電高分子材料仍面臨一些挑戰(zhàn)和問(wèn)題，如導(dǎo)電性能與機(jī)械性能的平衡、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、環(huán)境適應(yīng)性等。這些問(wèn)題需要我們進(jìn)一步深入研究，探索新的合成方法、改性技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域。隨著、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)電高分子材料的研究與應(yīng)用也將迎來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。展望未來(lái)，導(dǎo)電高分子材料將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展。我們期待通過(guò)不斷的研究與創(chuàng)新，為導(dǎo)電高分子材料的發(fā)展貢獻(xiàn)新的力量，為人類(lèi)的科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。參考資料：導(dǎo)電高分子材料是一種具有廣泛應(yīng)用前景的新型材料，其研究和開(kāi)發(fā)領(lǐng)域一直是全球科研人員和工程師的熱點(diǎn)。近年來(lái)，隨著科技的進(jìn)步和研究的深入，導(dǎo)電高分子材料取得了顯著的進(jìn)展，為人們展示了無(wú)限的可能性。導(dǎo)電高分子材料是一種具有導(dǎo)電性能的高分子材料。與傳統(tǒng)的金屬導(dǎo)體相比，導(dǎo)電高分子材料具有更高的柔韌性、輕質(zhì)、易加工和成本低等優(yōu)點(diǎn)。這種材料的導(dǎo)電性能通常是通過(guò)添加導(dǎo)電元素或合成特殊的高分子結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。聚合物復(fù)合材料是導(dǎo)電高分子材料中最具代表性的一類(lèi)。通過(guò)將導(dǎo)電元素（如碳纖維、金屬粉末、納米碳管等）與聚合物基體進(jìn)行復(fù)合，可以顯著提高聚合物的導(dǎo)電性能。近年來(lái)，科研人員不斷探索新的復(fù)合技術(shù)，如原位復(fù)合、溶膠-凝膠法、3D打印等，使得聚合物復(fù)合材料的性能得到了進(jìn)一步的提升。導(dǎo)電聚合物是一類(lèi)具有導(dǎo)電性能的高分子材料，其合成方法包括化學(xué)聚合、電化學(xué)聚合、物理共混等。近年來(lái)，科研人員發(fā)現(xiàn)了許多具有高導(dǎo)電性能的導(dǎo)電聚合物，如聚乙炔、聚噻吩、聚苯胺等。通過(guò)控制聚合物的結(jié)構(gòu)、鏈長(zhǎng)、交聯(lián)度等因素，還可以進(jìn)一步優(yōu)化導(dǎo)電聚合物的性能。高分子納米材料是一種具有納米尺度的高分子材料。通過(guò)納米技術(shù)，可以將高分子材料制成納米級(jí)別的粒子或纖維，從而提高其導(dǎo)電性能。這種材料在電子器件、傳感器、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。導(dǎo)電高分子材料在電子器件領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，如薄膜集成電路、柔性電路板、太陽(yáng)能電池等。利用導(dǎo)電高分子材料的柔性和可加工性，可以制造出更加靈活、輕質(zhì)的電子器件，提高其可靠性和耐久性。導(dǎo)電高分子材料在傳感器領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用，如氣體傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等。利用導(dǎo)電高分子材料的導(dǎo)電性能和敏感性，可以制造出具有高精度和高靈敏度的傳感器，用于監(jiān)測(cè)環(huán)境和生物體的變化。導(dǎo)電高分子材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用，如藥物載體、生物電極、人工器官等。利用導(dǎo)電高分子材料的生物相容性和導(dǎo)電性能，可以制造出更加安全、有效的生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)品，用于治療和改善人類(lèi)健康狀況。導(dǎo)電高分子材料作為一類(lèi)具有廣泛應(yīng)用前景的新型材料，近年來(lái)取得了顯著的進(jìn)展。隨著科技的進(jìn)步和研究的深入，導(dǎo)電高分子材料將會(huì)在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用和推廣。還需要不斷的研究和創(chuàng)新，以進(jìn)一步提高這種材料的性能和降低成本，為未來(lái)的科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步做出更大的貢獻(xiàn)。隨著科技的快速發(fā)展，導(dǎo)電高分子材料作為一種新型的功能材料，在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本文將簡(jiǎn)要介紹導(dǎo)電高分子材料的研究進(jìn)展，包括其制備方法、性能評(píng)價(jià)、應(yīng)用前景等方面。自20世紀(jì)初以來(lái)，人們就開(kāi)始探索導(dǎo)電高分子材料。最初，人們將金屬粉末或纖維添加到塑料中以制備導(dǎo)電材料。然而，這種制備方法不僅成本高，而且導(dǎo)電性能和機(jī)械性能均較差。隨著高分子科學(xué)的不斷發(fā)展，研究者們逐漸開(kāi)發(fā)出許多具有優(yōu)異導(dǎo)電性能和機(jī)械性能的導(dǎo)電高分子材料。目前，導(dǎo)電高分子材料的研究主要集中在聚合物復(fù)合材料和有機(jī)導(dǎo)體兩個(gè)方面。聚合物復(fù)合材料是指將導(dǎo)電物質(zhì)添加到聚合物基體中制成的材料，而有機(jī)導(dǎo)體則是指由有機(jī)分子組成的導(dǎo)體。導(dǎo)電高分子材料的制備方法主要包括共混、化學(xué)改性、絡(luò)合和聚合等方法。共混是將導(dǎo)電物質(zhì)與高分子材料混合在一起，制備出具有導(dǎo)電性能的復(fù)合材料；化學(xué)改性則是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)對(duì)聚合物進(jìn)行改性，使其具有導(dǎo)電性能；絡(luò)合和聚合則是分別利用絡(luò)合劑和引發(fā)劑等物質(zhì)制備出具有導(dǎo)電性能的高分子材料。導(dǎo)電高分子材料的性能評(píng)價(jià)主要包括導(dǎo)電性能、機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性和環(huán)境穩(wěn)定性等方面。導(dǎo)電性能是評(píng)價(jià)材料導(dǎo)電能力的重要指標(biāo)，包括電導(dǎo)率、電阻率等參數(shù)；機(jī)械性能則是指材料的強(qiáng)度、韌性、耐磨性等方面的性能；熱穩(wěn)定性和環(huán)境穩(wěn)定性也是評(píng)價(jià)導(dǎo)電高分子材料的重要指標(biāo)。導(dǎo)電高分子材料在多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在電子器件領(lǐng)域，導(dǎo)電高分子材料可以作為電路板、電線電纜、電池等部件的材料，具有質(zhì)量輕、加工方便、可塑性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，導(dǎo)電高分子材料可以作為藥物載體、生物傳感器、人工器官等材料，具有生物相容性好、可降解性高等優(yōu)點(diǎn)。在能源領(lǐng)域，導(dǎo)電高分子材料可以作為電池隔膜、電解質(zhì)等部件的材料，具有能量密度高、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。然而，導(dǎo)電高分子材料也存在一些關(guān)鍵問(wèn)題需要解決。例如，許多導(dǎo)電高分子材料的耐腐蝕性較差，容易受到化學(xué)物質(zhì)的影響而發(fā)生變化；同時(shí)，一些導(dǎo)電高分子材料的機(jī)械性能和加工性能較差，難以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。針對(duì)這些問(wèn)題，研究者們正在不斷探索新的制備方法和改性技術(shù)，以改善導(dǎo)電高分子材料的性能。未來(lái)，隨著科技的不斷發(fā)展，導(dǎo)電高分子材料將會(huì)在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用。例如，在新興的能源領(lǐng)域，導(dǎo)電高分子材料有望在太陽(yáng)能電池、燃料電池等方面得到應(yīng)用；在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，導(dǎo)電高分子材料有望在組織工程、藥物投遞等方面發(fā)揮更大的作用。隨著人們對(duì)材料性能要求的不斷提高，導(dǎo)電高分子材料的研究也將不斷深入，有望在更高層次上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。導(dǎo)電高分子材料作為一種新型的功能材料，具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的研究意義。我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)導(dǎo)電高分子材料的研發(fā)力度，不斷提高其性能和質(zhì)量，推動(dòng)其在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，為人類(lèi)的生產(chǎn)和生活帶來(lái)更多的便利和進(jìn)步。一類(lèi)具有導(dǎo)電功能（包括半導(dǎo)電性、金屬導(dǎo)電性和超導(dǎo)電性）、電導(dǎo)率在10-6S/m以上的聚合物材料。一類(lèi)具有導(dǎo)電功能（包括半導(dǎo)電性、金屬導(dǎo)電性和超導(dǎo)電性）、電導(dǎo)率在10-6S/m以上的聚合物材料。高分子導(dǎo)電材料具有密度小、易加工、耐腐蝕、可大面積成膜以及電導(dǎo)率可在十多個(gè)數(shù)量級(jí)的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，不僅可作為多種金屬材料和無(wú)機(jī)導(dǎo)電材料的代用品，而且已成為許多先進(jìn)工業(yè)部門(mén)和尖端技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的一類(lèi)材料。高分子材料長(zhǎng)期以來(lái)被作為優(yōu)良的電絕緣體，直至1977年，日本白川英樹(shù)等人才發(fā)現(xiàn)用五氟化砷或碘摻雜的聚乙炔薄膜具有金屬導(dǎo)電的性質(zhì)，電導(dǎo)率達(dá)到10S/m。這是第一個(gè)導(dǎo)電的高分子材料。以后，相繼開(kāi)發(fā)出了聚吡咯、聚苯硫醚、聚酞菁類(lèi)化合物、聚苯胺、聚噻吩等能導(dǎo)電的高分子材料?！皩?dǎo)電高分子材料具有良好的導(dǎo)電性和電化學(xué)可逆性，可用作充電電池的電極材料。利用Ppy制作的可充電電池，經(jīng)300次充放電循環(huán)后，效率無(wú)下降，已達(dá)到商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。導(dǎo)電性高聚物在太陽(yáng)能電池上的應(yīng)用也引起了廣泛的關(guān)注，美國(guó)科學(xué)家Jeskocheim利用聚吡咯和聚氧化乙烯固態(tài)電介質(zhì)膜試制了光電池，可產(chǎn)生1mA/cm2的電流，35V的電壓。盡管這種光電池還不如Si太陽(yáng)能電池，但由于導(dǎo)電聚合物重量較輕、易成形、工藝簡(jiǎn)單，并能生成大面積膜，具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)，因而發(fā)展前景十分誘人。導(dǎo)電高分子材料還是制作超級(jí)電容器的理想材料。如采用摻雜后的聚吡咯高分子化合物，電導(dǎo)率高達(dá)100S/cm，頻率特征非常出色，尤其在高頻區(qū)的特性與以前電容器相比有很大改善。經(jīng)過(guò)多年世界范圍內(nèi)的廣泛研究，導(dǎo)電聚合物在新能源材料方面的應(yīng)用已獲得了很大的發(fā)展，但離實(shí)際大規(guī)模應(yīng)用還有一定的距離。這主要是因?yàn)槠浼庸ば圆缓煤头€(wěn)定性不高造成的?！备叻肿訉?dǎo)電材料通常分為復(fù)合型和結(jié)構(gòu)型兩大類(lèi)：①?gòu)?fù)合型高分子導(dǎo)電材料。由通用的高分子材料與各種導(dǎo)電性物質(zhì)通過(guò)填充復(fù)合、表面復(fù)合或?qū)臃e復(fù)合等方式而制得。主要品種有導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電纖維織物、導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電膠粘劑以及透明導(dǎo)電薄膜等。其性能與導(dǎo)電填料的種類(lèi)、用量、粒度和狀態(tài)以及它們?cè)诟叻肿硬牧现械姆稚顟B(tài)有很大的關(guān)系。常用的導(dǎo)電填料有炭黑、金屬粉、金屬箔片、金屬纖維、碳纖維等。②結(jié)構(gòu)型高分子導(dǎo)電材料。是指高分子結(jié)構(gòu)本身或經(jīng)過(guò)摻雜之后具有導(dǎo)電功能的高分子材料。根據(jù)電導(dǎo)率的大小又可分為高分子半導(dǎo)體、高分子金屬和高分子超導(dǎo)體。按照導(dǎo)電機(jī)理可分為電子導(dǎo)電高分子材料和離子導(dǎo)電高分子材料。電子導(dǎo)電高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有線型或面型大共軛體系，在熱或光的作用下通過(guò)共軛π電子的活化而進(jìn)行導(dǎo)電，電導(dǎo)率一般在半導(dǎo)體的范圍。采用摻雜技術(shù)可使這類(lèi)材料的導(dǎo)電性能大大提高。如在聚乙炔中摻雜少量碘，電導(dǎo)率可提高12個(gè)數(shù)量級(jí)，成為“高分子金屬”。經(jīng)摻雜后的聚氮化硫，在超低溫下可轉(zhuǎn)變成高分子超導(dǎo)體。結(jié)構(gòu)型高分子導(dǎo)電材料用于試制輕質(zhì)塑料蓄電池、太陽(yáng)能電池、傳感器件、微波吸收材料以及試制半導(dǎo)體元器件等。但這類(lèi)材料由于還存在穩(wěn)定性差(特別是摻雜后的材料在空氣中的氧化穩(wěn)定性差)以及加工成型性、機(jī)械性能方面的問(wèn)題，尚未進(jìn)入實(shí)用階段。高分子材料在很長(zhǎng)一段時(shí)期都被用作電絕緣材料.隨著不同應(yīng)用領(lǐng)域的需要以及為進(jìn)一步拓寬高分子材料的應(yīng)用范圍，一些高分子材料被賦予某種程度的導(dǎo)電性以致成為導(dǎo)電高分子材料.第一