華工黃飛教授最新Nature：超高導電性n型導電聚合物

主要內容

自摻雜聚乙炔的開創性工作以來，具有高導電性和溶液可加工性的導電聚合物(CPs)取得了巨大的進展，從而開創了有機合成金屬的新領域。各種高性能的CPs已經實現，使多種有機電子器件的應用成為可能。然而，大多數CPs表現出空穴主導(p-type)傳輸特性，而n型類似物的發展遠遠滯后，很少表現出金屬態，通常受低摻雜效率和環境不穩定性的限制。在這里，華南理工大學黃飛教授、曹鏞院士、馬於光院士和北京大學裴堅教授、南方科技大學郭旭崗教授等合作提出了一個易于合成的高導電n型聚合物，聚苯二呋喃二酮(PBFDO)。該反應結合了氧化聚合和原位還原n-摻雜，顯著提高了摻雜效率，并且可以達到每個重復單元近0.9個電荷的摻雜水平。合成的聚合物顯示出突破性的電導率超過2000 S cm^-1，具有優異的穩定性和良好的溶液處理性能，無需額外的側鏈或表面活性劑。此外，對PBFDO的詳細研究揭示了相關電荷傳輸特性和金屬狀態的存在。進一步證明了其在電化學晶體管和熱電發電機中的基準性能，從而為n型CPs在有機電子領域的應用鋪平了道路。

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文獻信息

A solution-processed n-type conducting polymer with ultrahigh conductivity

Haoran Tang, Yuanying Liang, Chunchen Liu, Zhicheng Hu, Yifei Deng, Han Guo, Zidi Yu, Ao Song, Haiyang Zhao, Duokai Zhao, Yuanzhu Zhang, Xugang Guo, Jian Pei, Yuguang Ma, Yong Cao & Fei Huang