休斯敦大学的研究人员开发了一种具有高导电效率的多功能电子传输聚合物。这解开了困扰研究人员多年的问题，该发现也为超快电池方面的应用带来曙光。
这个创新是基于“共轭氧化还原聚合物”的设计思路，使用了萘并双噻吩聚合物。这种聚合物可用于太阳能电池和晶体管。研究人员使用锂离子作为掺杂剂，并通过研究得出，在数千个周期的充放电过程中，这种聚合物表现出了优异的电子传导性、可逆性和稳定性。
该研究发表在《美国化学社会》杂志上。休斯敦大学助理教授、同时也是该论文的主要作者Yan Yao说，这项研究印证了电子传输导电聚合物的挑战。即便意识到了功能有机聚合物材料的局限性，研究人员也没能开发出可以和空穴传输聚合物匹配的电子传输聚合物材料。然而，研究发现，在充电放电的3000次循环过程中，锂掺杂的萘二噻吩聚合物不仅具有良好的电子传导性，也具有很高的稳定性。
该研究小组也参与制备了可用于生产和储存能源的可持续/绿色有机材料。休斯敦大学研究助理、同时也是该论文的第一作者Yanliang Liang说，该研究的目的不仅仅是挑战传统的锂离子电池，“我们也在努力开辟一个新的方向。”
Liang说，选择传统无机金属电池中使用的硅和钴基化合物会增加能量存储装置的生产成本。相反，有机聚合物能在低温条件下制备，这会降低生产成本，也会减少二氧化碳的排放。和传统材料在自然中的储量有限不同，有机聚合物可以从生物质中得到。
该研究中使用的聚合物是由伊利诺伊州的技术公司—Polyera Corporation的研究人员提供的。该聚合物在2009年被发明出来。萘二噻吩除了可用于晶体管和其他设备中外，这是其第一次用于能量存储领域。
该实验的结果非常让人鼓舞。在实际测试条件下，这种聚合物具有非常优异的充放电表现，使得电池可以在24秒内被充满，且在6秒中可以充到80%。Yao说，和有机电池相比，传统的无机电池可以储存更多的能量。该研究工作将进一步致力于提高这种材料的储存能力。
来源：新材料在线
