导电聚合物电阻材料
PTC工作原理
PTC工作原理引言概述：PTC（正温度系数）是一种特殊的半导体材料，具有温度敏感性能。
在电子领域中，PTC被广泛应用于温度控制、电流保护等方面。
本文将详细介绍PTC的工作原理。
一、PTC的基本原理1.1 PTC的材料组成PTC由一种特殊的聚合物材料制成，其中掺杂了一定量的导电粒子，如碳黑或金属粉末。
这些导电粒子的添加改变了聚合物的电导率。
1.2 温度特性PTC的电阻随温度的变化而变化。
在低温下，PTC的电阻较低，电流可以通过。
当温度升高时，PTC的电阻急剧上升，导致电流流动受阻。
1.3 温度敏感性PTC的温度敏感性取决于导电粒子与聚合物之间的相互作用。
当温度升高时，导电粒子与聚合物之间的距离缩短，导致电阻增加，从而实现温度控制和电流保护。
二、PTC的工作原理2.1 温度控制PTC被广泛用于温度控制系统中。
当系统温度超过设定值时，PTC的电阻急剧上升，导致电流流动受阻。
这种变化可以用来触发温度控制装置，如电风扇或制冷系统，以降低温度。
2.2 电流保护PTC还可以用于电流保护。
在正常工作条件下，PTC的电阻较低，电流可以通过。
然而，当电流超过额定值时，PTC的温度升高，电阻急剧上升，从而限制电流的流动，保护电路免受过载或短路的损坏。
2.3 温度补偿PTC的温度敏感性也可以用于温度补偿。
在一些应用中，温度变化会导致电路参数的变化，从而影响电路的性能。
通过使用PTC，可以根据环境温度的变化来调整电路的工作条件，以保持稳定的性能。
三、PTC的优势和应用3.1 优势PTC具有许多优势，如高稳定性、快速响应、低功耗和长寿命。
这些特点使得PTC在各种电子设备和系统中得到广泛应用。
3.2 应用领域PTC广泛应用于温度控制、电流保护和温度补偿等方面。
它被用于电风扇、加热器、电动工具、电动车辆和电源等设备中，以提供稳定的温度控制和电流保护功能。
3.3 未来发展随着科技的不断进步，PTC技术也在不断发展。
未来，我们可以期待更高性能的PTC材料和更广泛的应用领域。
ptc导电碳浆
PTC导电碳浆是一种特殊的导电材料，它主要由聚合物和碳黑等添加剂组成。
PTC代表正温度系数，指的是该材料的电阻随温度升高而增加。
PTC导电碳浆的制备过程一般包括以下几个步骤：
1.材料准备：准备聚合物、碳黑等原材料。
聚合物可以选择高分子材料，如聚烯烃、聚酰胺等，用于形成导电粒子之间的连续网络。
碳黑是一种高度导电的纳米级碳材料，用于增加碳浆的导电性能。
2.混合和分散：将聚合物和碳黑等添加剂与适量的溶剂一起混合，并通过机械搅拌等方法使其充分分散。
这样可以确保碳黑均匀分布于聚合物基体中，形成导电网络。
3.调整粘度和浓度：根据所需的应用需求，可以调整PTC导电碳浆的粘度和浓度。
这个步骤旨在确保碳浆能够适应特定的涂覆、印刷或喷涂工艺。
4.精细处理和筛选：通过过滤或离心等方法将碳浆进行精细处理，除去其中的杂质和大颗粒。
这有助于提高碳浆的质量和稳定性。
5.包装和储存：将制备好的PTC导电碳浆进行包装，并储存在干燥、通风的环境中，以保持其稳定性和长期保存性。
PTC导电碳浆具有导电性能稳定、可调性强、耐久性好等特点，可以广泛应用于电子元器件、触摸屏、柔性电路板、导电胶带等领域。
在应用过程中，需要根据具体要求选择合适的PTC导电碳浆，并按照制造商的推荐方法进行合理使用和操作。
强电材料知识点总结
强电材料知识点总结一、基本概念强电材料是指在电气设备、电子器件中用来传输、控制和调节电能的材料。
它主要用于承受较大的电流和电压，在高电压、大电流下有较好的绝缘性、耐热性、导电性和耐腐蚀性能。
强电材料通常包括导电材料、绝缘材料、耐热材料和耐腐蚀材料等。
在电力系统、电子器件、通信设备等领域有着广泛的应用。
二、分类根据强电材料的性能和用途，可以将其分为导电材料、绝缘材料、耐热材料和耐腐蚀材料等几大类。
1.导电材料导电材料是一类具有良好导电性能的材料。
它通常具有较低的电阻率和较高的导电性能，能够有效地传输电流。
导电材料主要包括金属材料、导电聚合物材料和碳材料等。
金属材料是最常见的导电材料，具有良好的导电性能和机械性能，广泛应用于电子器件、电力系统等领域。
导电聚合物材料是一种导电性能优异的高分子材料，具有良好的加工性能和耐腐蚀性能，适用于各种电子产品的制造。
碳材料是一种新型的导电材料，具有较好的导电性能和耐热性能，被广泛应用于电子设备、电池等领域。
2.绝缘材料绝缘材料是一类具有良好绝缘性能的材料。
它通常具有较高的电阻率和较好的绝缘性能，能够有效地阻止电流流动。
绝缘材料主要包括绝缘树脂、绝缘胶、绝缘纸、绝缘布等。
绝缘树脂是一种常用的绝缘材料，具有良好的绝缘性能、机械性能和耐热性能，广泛应用于电力系统、电子器件等领域。
绝缘胶是一种具有优异绝缘性能的高分子材料，具有较好的耐热性和耐腐蚀性能，适用于各种绝缘材料的粘接和封装。
绝缘纸和绝缘布是一种具有良好绝缘性能的复合材料，主要用于电力系统、电子器件等领域的绝缘保护。
3.耐热材料耐热材料是一类具有良好耐热性能的材料。
它通常能够在高温条件下保持较稳定的物理性能和化学性能。
耐热材料主要包括陶瓷材料、耐热塑料等。
陶瓷材料是最常见的耐热材料，具有良好的耐热性能、绝缘性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于高温电子器件、电力系统等领域。
耐热塑料是一种具有良好高温稳定性的高分子材料，具有较好的机械性能和绝缘性能，适用于高温环境下的电子产品的制造。
PTC工作原理
PTC工作原理概述：正温度系数（PTC）是一种特殊的电阻材料，其电阻值随温度的升高而增加。
PTC的工作原理基于其独特的温度敏感特性，常被用于温度控制、电流限制和过载保护等应用中。
本文将详细介绍PTC的工作原理及其应用。
一、PTC的基本结构和材料组成：PTC由一种特殊的聚合物材料制成，其中掺杂了高电阻率的添加剂。
PTC的基本结构包括两个电极和介质层。
电极通常由金属或导电材料制成，而介质层则由PTC材料构成。
二、PTC的工作原理：PTC的工作原理基于其电阻随温度变化的特性。
当PTC处于低温状态时，其电阻较低，电流可以流过PTC。
但随着温度的升高，PTC的电阻值会迅速增加，从而限制电流的流动。
具体来说，PTC的工作原理如下：1. 初始状态：当PTC处于室温下时，其电阻值较低，接近零欧姆，允许电流通过。
2. 温度升高：当PTC所在环境的温度开始升高时，PTC内部的温度也会相应上升。
当温度超过PTC的临界温度（Curie温度）时，PTC的电阻开始迅速增加。
3. 电阻上升：当PTC的电阻值增加到一定程度时，电流的流动会受到限制。
这是因为PTC 的电阻值与温度呈正相关关系，随着温度的升高，电阻值也会增加。
4. 电流限制：一旦PTC的电阻值增加到限制电流的程度，电流通过PTC的能力将被限制。
这种特性使得PTC在电流过载保护和电路温度控制方面具有广泛的应用。
5. 温度降低：当PTC所在环境的温度开始下降时，PTC的电阻值也会随之下降。
一旦温度降低到PTC的临界温度以下，PTC的电阻值会迅速恢复到初始状态，允许电流再次通过。
三、PTC的应用：PTC的工作原理使其在许多领域中得到广泛应用：1. 温度控制：PTC可以用作温度传感器，通过监测PTC的电阻值变化来实现温度控制。
例如，PTC可以用于家用电器中的温度控制，如电热水器、空调和冰箱等。
2. 电流限制：PTC可以用作电流限制器，当电流超过设定值时，PTC的电阻值会迅速增加，从而限制电流的流动。
导电聚合物材料镀层电阻特性及附着力研究
Ｒ ｅ ｅ ｃ ｏ ｔ Ｒ ｅ ｉ ｔ ｎｃ Ｃｈａ ａ ｔ ｒ ｓ ｉ ａ Ａ ｄｈｅ ｉ ｓ ａｒ ｈ ｆ ｈｅ ｓｓａ ｅ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔ ｃ ｎｄ ｓ ｏｎ
ｏｆ ｔ Ｃｏｎｄｕｃ ｉ Ｐｏ ｙ ｅ ｓ Ｍ ａ ｅ ｉ ｌ Ｃ ｏ ｔ ｎｇ ｈｅ ｔ ｎｇ ｌ ｍ ｒ ｔ ｒａ ｓ ａｉ
ｂ ｌ ｔ ｔ ｓ ｔ ｓ ｍ ｐｌ ｐ ｅ ｓ ｒ ｎｇ ｈ． Ｔｈｅ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｅ ｔ ｏ ｅ ｔ ｈｅ ａ ｅ ｅ ｌ ｔｅ ｔ ｒ ｓ ｌｓ ｈ ｗ ｔ ａ ： Ｔｈｅ ｉ ｒ ｎ ｌ ｏ ｅ ｏ ｔ ｅ ｈｔ ｆｎｅ ａ ｄ ｏ ｓ ｒ ｆ ｈ ｗｅ ｖ ｎ ａ ｉｇ
Байду номын сангаас
２ Ｓ ａ ｄ ｎ ｉ ｎ ｈ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ， Ｊ Ｎａ ５ １ １ Ｃ ｉ ａ） ． ｈ ｎ ｏ ｇ Ｊａ ｚ ｕ ｉ ｅ ｓｔ ｙ ｉ ｎ ２ ０ ０ ， ｈｎ
Ａｂｓｒ ｃ ： ｆ ｃ ｉ ｅ ｅ ｓ ｎ ａ ｈｅ ｉ ｎ ｆ ｈｅ ｏ ｔｎｇ ｎ ｓ ｂ ｔ ａ ｅ ｒ ｉ ｐ ｒ ａ ｅ ｅ ｕ ｓ ｔ ｔ ａ ｈｉｖ ｔａ ｔ Ｅｆｅ ｔｖ ｎ ｓ ａ ｄ ｄ ｓ ｏ ｏ ｔ ｃ ａ ｉ ａ ｄ ｕ ｓ ｒ ｔ ａ ｅ ｍ ｏ ｔ ｎｔ ｐｒ ｒ ｑ ｉ ｉｅ ｏ ｃ ｅ － ｉ ｇ ｔ ｏ ｈｅ ｐ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｓ． Ｉ ｔ ｅ ｎ ｉｓ ｔ ｒ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｎ ｈ ｐｒ ｄ ｃ ｉ ｎ ｆ ｏ ｄｕ ｔｖ ｐ ｌ ｍ ｅ ｍａ ｅ ｉ ｌ ， ｎｏ － ｉｏ ｍ ｃ ａ ｉ ｏ ｕ ｔｏ ｏ ｃ ｎ ｃ ｉ ｅ ｏ ｙ ｒ ｔ ｒａ ｓ ｎ ｕｎ ｆ ｒ ｏ ｔｎｇ
ｔ ｒｎｇ ａ ｄ ｐ ａ ｉ ｐ ｏ ｅ ｓ ｅ ｉ ｎ ｌ ｔｎｇ ｒ ｃ ｓ ｗｅ ｅ ｓ ｄ ｏ ｐ ｅ ａ ｅ ｔ ｅ ｏ ｄｕ ｔｖ ｐ ｌ ｍ ｅ ｍ ａ ｅ ｉ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｅ ｅ ｆ ｃ ｒ ｕ ｅ ｔ ｒ ｐ ｒ ｈ ｃ ｎ ｃ ｉ ｅ ｏ ｙ ｒ ｔ ｒａｓ， ｎｄ ｈ ｎ ｈ ｆｅ ｔ ｏ ｄｆｅ ｅ ａ ｔ ｓ ｕ ｈ ｓ ｆ ｉｆ ｒ ｎｔ ｆ ｃ ｏｒ ｓ ｃ ａ ｗｏ ｅ ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｖ ｎ ｔ ｕ ｔ ｅ， ｆｂ ｒ ｈｉｋ ｓ ａ ｄ ｒ ｃ ｓ ｎ ｈｅ ｏ ｔｎ ｒ ｓｓ ａ ｃ ａ ｉ ｅ ｔ ｃ ｎｅ ｓ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｔ ｃ ａ ｉ ｇ ｅ ｉ ｔ ｎ ｅ ｎｄ ａ ｈ ｓｏ ｗａ ｓ ｕ ｉ ｄ． Ｕｓ ｄ ｇ ｔ ｌ ｉ ｒ ｈ ｍ ｅ ｅ ｔ ｔ ｓ ｔ ｅ ａ ｐ ｅ ｕｒａ ｅ ｅ ｉ ｔ ｎ ｅ ｎｄ ｏ ｒ ｕ ｄ ｅ ｉｎ ｓ ｔｄｅ ｅ ｉ ｉａ ｍ ｃ ｏ ｍ ｔ ｒ ｏ ｅ ｔ ｈ ｓ ｍ ｌ ｓ ｆ ｃ ｒ ｓｓ ａ ｃ ａ ｐ ｗｅ ｆ ｌ
离子导电聚合物电极材料性能测试方案
离子导电聚合物电极材料性能测试方案引言：随着电化学储能技术的快速发展，离子导电聚合物电极材料作为一种新型的电极材料备受关注。
离子导电聚合物电极材料因其优异的电化学性能和可调控的结构特性，被广泛应用于超级电容器、锂离子电池等领域。
然而，为了保证材料的稳定性和性能，需进行全面的性能测试。
因此，本文将提出一套完整的离子导电聚合物电极材料性能测试方案。
第一部分：材料制备为了对离子导电聚合物电极材料进行性能测试，首先需要制备合适的样品。
以下是材料制备的详细步骤：1. 材料选择：根据需求选择合适的离子导电聚合物材料。
常见的材料包括聚苯胺（PANI）、聚噻吩（PEDOT）、聚丙烯腈（PAN）等。
2. 材料合成：根据选择的材料，按照相应的合成方法进行材料的制备。
比如，对于聚苯胺，可以采用化学氧化聚合法或电化学聚合法进行制备。
3. 材料后处理：经过合成的离子导电聚合物材料需要进行后处理，以提高其电极材料的性能和稳定性。
后处理方法可以包括离子交换、表面活化等。
第二部分：电化学性能测试离子导电聚合物电极材料的性能测试主要关注其电化学性能，包括电容量、电导率、循环稳定性等。
以下是常用的电化学性能测试方法：1. 循环伏安（CV）测试：使用循环伏安仪进行测试，通过改变电位进行电流和电压的记录。
该测试方法可以得到样品的电容量、红外因子、离子传递系数等信息。
2. 恒电流充放电（GCD）测试：使用特定电流密度对样品进行充放电测试，记录电池电压和时间的变化，并计算电容量、循环稳定性等指标。
3. 电化学阻抗谱（EIS）测试：使用交流电信号对样品进行测试，并通过频率扫描获得样品的电阻、电容等参数，该测试方法可评估材料的电导率和界面反应等特性。
第三部分：表征测试除了电化学性能测试，表征测试也是评估离子导电聚合物电极材料性能的重要手段。
以下是常用的表征测试方法：1. 扫描电子显微镜（SEM）：使用SEM观察样品的形貌和表面形态，以评估材料的孔隙结构、形态分布等特征。
导电聚合物 电阻材料.
目前存在问题：商用化的锂电池正极大多 采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4等无机锂 盐，矿物资源短缺、价格昂贵、有毒、容 量有限。 导电聚合物正极材料优势：能量密度更高、 质量更轻、成本更低、更安全环保。 主要聚合物正极材料：聚苯胺、聚吡咯和 聚噻吩等。
2.1 导电材料—导电聚合物
导电聚合物概述
20 世 纪 70 年 代 ， 美 国 的 A.J. Heeger 教授、A.G. MacDiarmid 教授 和日本的白川英树教授合作研究发现， 聚乙炔薄膜经 AsF5掺杂后电导率提高 9个数量级，达到103 S/cm。这一发现 打破了聚合物都是绝缘体的传统观念， 开创了导电聚合物的研究领域。这三 位教授因在导电聚合物的发现和发展 中做出的突出贡献，共同获得了2000 年度诺贝尔化学奖。 从左往右依次是A.G. MacDiarmid、 白川英树和A.J. Heeger
2.1 导电材料—导电聚合物
电子导电型聚合物
常见的电子导电型聚合物有聚乙炔、聚苯、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚 苯乙炔等。
2.1 导电材料—导电聚合物
电子导电型聚合物
聚乙炔
分子式：(C2H2)n 结构单元： －CH = CH－
聚乙炔为单双键交替的共 轭结构。由于双键不可扭 转，聚乙炔的每个结构单 元都有顺式和反式两种结 构，分别称作顺式聚乙炔 和反式聚乙炔。 反式聚乙炔 顺式聚乙炔
2.1 导电材料—导电聚合物
电子导电型聚合物
聚噻吩
聚噻吩强度很高。在三氟化硼乙醚络合物中电化学聚合得到的聚
噻吩强度大于金属铝。 聚噻吩的能隙较小。但氧化掺杂电位较高，故其氧化态在空气中
很不稳定，迅速被还原为本征态。
2.1 导电材料—导电聚合物
聚合物类型的PTC材料
聚合物类型的PTC材料聚合物类型的PTC材料是一种具有特殊性能的热敏电阻材料，PTC是Positive Temperature Coefficient的缩写，它表示该材料的电阻随温度升高而增加。
这种材料在电子、电气领域中具有广泛的应用，如过载保护、温度传感、恒温控制等方面。
PTC材料通常由高分子聚合物制成，其材料取决于聚合物的类型、结构以及添加的导电粒子等因素。
根据聚合物的性质和特点，可以将聚合物类型的PTC材料分为不同的类别。
首先，聚合物类型的PTC材料可以根据聚合物的种类来区分。
常见的聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
不同类型的聚合物在PTC行为上表现出不同的特点，如升温速率、电阻变化范围等。
根据具体的应用需求，选择合适的聚合物类型可以实现更好的性能。
其次，PTC材料还可以根据其结构来分类，例如晶相结构和非晶相结构。
晶相结构的PTC材料具有较高的热导率和电阻温度系数，适用于需要更高响应速度和稳定性的场合。
而非晶相结构的PTC材料在一定温度范围内表现出稳定的电阻特性，适用于需要更广泛温度范围的控制系统。
此外，聚合物类型的PTC材料中添加的导电粒子也会影响其性能。
常用的导电粒子包括碳黑、金属颗粒等，它们可以在聚合物基体中形成导电网络，从而实现材料的PTC 效应。
不同类型和比例的导电粒子对PTC特性的影响各不相同，需要根据具体要求进行调控和优化。
总的来说，聚合物类型的PTC材料是一类功能特殊的热敏电阻材料，具有温度敏感性能和自恢复功能，在电子、电气领域有着广泛的应用前景。
通过对聚合物种类、结构和添加物的精确控制，可以实现对PTC材料性能的优化和定制，满足不同领域和需求的使用要求。
随着科技的发展和工艺的进步，聚合物类型的PTC材料将在更多领域展现出其独特的优势和潜力。
1。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
导电聚合物概述
导电聚合物也称作导电高分子材料，具有明显的聚合物特征。 自从发现掺杂后的聚乙炔具有明显导电性质，聚合物（高分子）不能作为 导电介质这一观念被彻底改变了。目前，碘掺杂的聚乙炔的电导率接近室温下 铜的电导率。 导电聚合物的发现对有机聚合物基础理论研究具有重要意义，而且其巨大 的应用价值使其成为了有机化学领域的研究热点之一。
聚噻吩的能隙较小。但氧化掺杂电位较高，故其氧化态在空气中 很不稳定，迅速被还原为本征态。
2.1 导电材料—导电聚合物
电子导电型聚合物
聚吡咯
分子式：(C4H2NH)n 本征电导率： 10-12 S∙cm-1
结构单元：
掺杂后电导率：103 S∙cm-1 掺杂剂：I2、SO42-、ClO4、Br-、BF4- 等
从左往右依次是A.G. MacDiarmid、 白川英树和A.J. H合物导电原理
电子导电型聚合物
导电关键：大、共轭π电子体系。 电子导电型聚合物分子内具有大的共轭π电子体系，载流子是具有 跨键移动能力的π电子。
在聚合物中，电子主要以下列形式存在： 1. 内层电子。内层电子一般处于紧靠原子核的原子内层，受到原子核的强力
顺式聚乙炔 反式聚乙炔
2.1 导电材料—导电聚合物
电子导电型聚合物
聚乙炔
本征电导率： 顺式聚乙炔—— 10-9 S∙cm-1 反式聚乙炔—— 10-5 S∙cm-1
掺杂
P型掺杂：碘、溴等 N型掺杂：钠、三氟化砷等
电导率可提升至103 S∙cm-1
2.1 导电材料—导电聚合物
电子导电型聚合物
聚乙炔
束缚，一般不参与化学反应，在正常电场作用下没有移动能力。 2. σ电子。σ电子是成键电子，一般处在两个成键原子中间。键能较高，离域
性很小，被称为定域电子。 3. π电子。π电子是用p轨道电子参与成键的电子。当π电子孤立存在时，具有
有限离域性，电子可以在两个原子核周围运行。随着π电子体系的 增大，离域性显著增加。
2.1 导电材料—导电聚合物
聚合物导电原理
离子导电型聚合物
其分子具有亲水性，柔性好，在一定温度下具有类似液体的性质，允许相 对体积较大的离子在电场作用下在聚合物中迁移。
氧化还原型导电聚合物
其聚合物骨架上具有可以进行可逆氧化还原反应的活性中心，导电是由于 在可逆氧化还原反应中电子在分子间的转移产生的。
2.1 导电材料—导电聚合物
导电聚合物概述
20 世 纪 70 年 代 ， 美 国 的 A.J. Heeger 教授、A.G. MacDiarmid 教授 和日本的白川英树教授合作研究发现， 聚乙炔薄膜经AsF5掺杂后电导率提高 9个数量级，达到103 S/cm。这一发现 打破了聚合物都是绝缘体的传统观念， 开创了导电聚合物的研究领域。这三 位教授因在导电聚合物的发现和发展 中做出的突出贡献，共同获得了2000 年度诺贝尔化学奖。
各种掺杂聚乙炔的导电性
掺杂方法 未掺杂 p-型掺杂(氧化型)
掺杂剂
顺式聚乙炔 反式聚乙炔 碘蒸汽 五氧化二砷
电化学掺杂
导电值(S/cm) ~ 10-9 ~10-5 5.5 x 102 1.2 x103
103
n-型掺杂(还原型)
萘基锂 萘基Na
2 x 102 101~102
2.1 导电材料—导电聚合物
电子导电型聚合物
聚噻吩
分子式：(C4H2S)n
结构单元：
本征电导率： 10-9 S∙cm-1
掺杂后电导率：10~600 S∙cm-1
掺杂剂：I2、SO42-、FeCl3、Li+、BF4-等
2.1 导电材料—导电聚合物
电子导电型聚合物
聚噻吩
聚噻吩强度很高。在三氟化硼乙醚络合物中电化学聚合得到的聚 噻吩强度大于金属铝。
特点： 空气中稳定性较好 电导率较高、可逆的电化学氧化还原特性以及较强的电荷贮存能力，是
一种理想的聚合物二次电池的电极材料。
2.1 导电材料—导电聚合物
导电聚合物的典型应用
锂离子电池
1. 锂电池正极 目前存在问题：商用化的锂电池正极大多
采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4等无机锂 盐，矿物资源短缺、价格昂贵、有毒、容 量有限。 导电聚合物正极材料优势：能量密度更高、 质量更轻、成本更低、更安全环保。 主要聚合物正极材料：聚苯胺、聚吡咯和 聚噻吩等。
2.1 导电材料—导电聚合物
聚合物导电原理
虽然π电子具有有限离域性，但是孤立的π电子仍不能成为导电的自由电子 当聚合物中存在共轭结构时，π电子体系增大，电子的离域性增强，可移动
范围扩大。 共轭π键：碳-碳单键和双键沿分子链相间交替，形成线形或平面大π共轭体
系。如聚乙炔共轭π键：—CH=CH— 。 聚合物成为导体的必要条件是应有能使其内部某些电子或空穴具有跨键离域
电子导电型聚合物
聚乙炔
存在问题
稳定性差： 掺杂后的聚乙炔暴露在空气中，电导率随时间的延长而快速下
降。这是聚乙炔尚实用 性 差 的主要原因之一。若在聚乙炔表面涂上一层聚对 二甲苯，则电导率的降低可大大减小。
难加工：聚乙炔是高度共轭的刚性聚合物，加工十分困难，是限制其应用 的
—个因素。
2.1 导电材料—导电聚合物
移动能力的大共轭结构。事实上，所有已知的电子导电型聚合物的共同结构 特征是分子内具有大的共轭π电子体系，具有跨键移动能力的π电子成为这类 聚合物的唯一载流子。 电子的相对迁移是导电的基础。电子如若要在共轭π电子体系中自由移动， 首先要克服满带与空带之间的能级差。这一能级差的大小决定了共轭型聚合 物导电能力的高低。提高共轭型导电聚合物电导率的方法，主要是减少能带 分裂造成的能级差，其主要手段是掺杂。通过掺杂在聚合物的空轨道中加入 电子，或从占有轨道中拉出电子，从而改变π电子能带的能级，减小能带间 的能量势垒，使自由电子或空穴更易迁移，从而提高导电能力。
2.1 导电材料—导电聚合物
电子导电型聚合物
常见的电子导电型聚合物有聚乙炔、聚苯、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚 苯乙炔等。
2.1 导电材料—导电聚合物
电子导电型聚合物
聚乙炔
分子式：(C2H2)n
结构单元： －CH = CH－
聚乙炔为单双键交替的共 轭结构。由于双键不可扭 转，聚乙炔的每个结构单 元都有顺式和反式两种结 构，分别称作顺式聚乙炔 和反式聚乙炔。