你对导电高分子材料的知识了解多少？

导电高分子材料与传统的导电材料相比较，具有许多独特的性能，比如密度小、易加工、耐腐蚀、结构易变、半导体、可大面积成膜以及电导率可在大范围内调节等特点。目前已经在隐身技术、显示器、电池、电子器件、生物医药、传感器等方面得到广泛的应用。

导电高分子材料的分类

按结构和制备方法可以将导电高分子材料分成两类，一类是复合型导电高分子材料，另一类是结构型导电高分子材料。

1、复合型导电高分子材料

由通用的高分子材料与各种导电性物质，如石墨、金属粉、金属纤维、金属氧化物、炭黑、碳纤维，通过不同的方式和加工工艺，如分散聚合、填充复合、层积复合或形成表面电膜等方式而制得。主要品种有导电橡胶、导电塑料、导电纤维织物、透明导电薄膜、导电涂料以及导电胶黏剂等。其性能与导电填料的很多方面有关，比如种类、粒度、用量、状态以及它们在高分子材料中的分散状态等。

2、结构型导电高分子材料

结构型导电高分子材料是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据导电载流子的种类，结构型导电高分子聚合物可以被分为离子型和电子型两类；根据电导率的大小被分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。离子型导电高分子通常又叫高分子固体电解质，其导电时的载流子主要是离子；电子型导电高分子是指以共轭高分子为主体的导电高分子材料，其导电时的载流子主要是电子或空穴。聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚苯乙炔、聚对苯硫醚等都属于结构型导电高分子材料。在技术上来说，复合型比结构型导电高分子材料具有更加成熟的优势，用量最大而且最为普及的结构型导电高分子材料是炭黑填充型和金属填充型。

导电高分子材料的应用

1、显色材料

电解合成的导电高分子材料在电化学掺杂时会伴随着颜色的变化，利用这一特性可以将其用作电致变色器材。这一类导电高分子能够进行电化学脱掺杂和再掺杂，并且发生还原可逆的电化学反应，通过电化学掺杂可以使导电高分子材料变为绝缘体，氧化掺杂又可以使其变为导体，并且材料的导电性会随着掺杂与脱掺杂的程度不同而相应变化。通过对施加电量的控制就可以使导电高分子材料在导体、半导体和绝缘体之间变化，并且随着导电度的变化，导电高分子材料的光学特性也会随之变化，根据这个特性，可以将导电高分子材料用作显示材料。

这类电致变色功能高分子材料还可以作为节能玻璃窗的涂层，在炎热的夏天它会阻止太阳能热辐射到室内和汽车内，保持内部的凉爽舒适。此外，这类材料还在显示元件、仪器仪表等方面有广泛的应用。

2、电池

如前所述，导电高分子具有可逆的电化学氧化还原特性，而且还有相对密度小、室温电导率大和比表面积较大等特点，所以它可以作为电池极好的电极材料。比如聚吡咯有较高的掺杂程度和较强的稳定性，并且对电信息的变化也十分敏感，例如在传统的纺织物上涂上聚吡咯，就可以使其变成导电体。用导电高分子材料做成的二次电池具有易生产加工成膜、可绕曲、小型轻便、能量高等特点，如果解决了有机物的耐久性和高压下有机溶剂的稳定性问题，那么以导电高分子材料为基础的二次电池就有可能实现商品化。

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