介孔导电聚合物 PEDOT:PSS 在多领域的突破与展望

具有共轭骨架的导电聚合物具有可调的导电性、良好的氧化还原活性和更高的室温电子亲和性，受到了学术界和工业界的广泛关注。其中，聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)是最有前途的导电聚合物之一，其载流子从噻吩中硫的3p轨道转移到带负电荷的掺杂物上，导致载流子(空穴)和极化子带的离域和高效的p型导电。这种可调的、可逆的电子行为为PEDOT提供了独特的导电性，并伴随着其固有的灵活性和高物理化学稳定性，为当前的有机电子产品提供了巨大的前景。

开发出来的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)的介孔导电聚合物:聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)具有在105 ~ 1836 nm范围内可调节的尺寸，开放的纳米通道，大的比表面积(105.5 m2 g−1)和高电导率(172.9 S cm−1)。此外，通过在各种功能界面上的可控生长，还可以获得具有良好介孔的大面积超薄PEDOT:PSS薄膜。负载碘的介孔PEDOT:PSS纳米球可以作为具有高比容量(241 mAh g−1)，优异倍率性能和超长20,000循环寿命的水性锌-碘电池的极具前景的正极。

在各种功能衬底上原位生长的超薄介孔PEDOT:PSS薄膜，作为一种有效的碘宿主，聚合物主链内的含硫基团和含氧基团能够通过强的化学相互作用吸附碘，抑制多碘离子的穿梭。因此，制备的锌离子电池具有高可逆容量、优异的倍率性能、高库仑效率和良好的长期循环容量保持能力。这种具有优异氧化还原活性、生物相容性和高比表面积的介孔导电聚合物，有望在可穿戴设备、智能传感、纳米反应器、多模态诊断和治疗等领域具有广阔的应用前景。