第三章-導(dǎo)電高分子材料

Chapterthree

ConductivePolymerMaterials本章主要內(nèi)容

導(dǎo)電高分子的種類

導(dǎo)電原理

導(dǎo)電高分子的特性

導(dǎo)電高分子的應(yīng)用導(dǎo)電的基本概念以通過(guò)電流的難易程度作為尺度對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類，可以分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體電源R=V/IR表示材料在一定電壓下流過(guò)定向電流的能力，稱為電阻ρ

：電阻率，單位：歐姆.米與材料幾何尺寸無(wú)關(guān)，只決定于材料的固有屬性I電極（面積S）厚度LR=ρ（L/A）電導(dǎo)率σσ=1/ρ

（S/m）標(biāo)定材料的導(dǎo)電性能電導(dǎo)率(S/m)106104102110-210-410-610-810-1010-1210-1410-1610-18銀、銅、鐵金屬半導(dǎo)體絕緣體銦、鍺硅溴化銀玻璃金剛石硫石英導(dǎo)電的基本概念載流子

材料在電場(chǎng)作用下能產(chǎn)生電流是由于介質(zhì)中存在能自由遷移的帶電質(zhì)點(diǎn)，這種帶電質(zhì)點(diǎn)被稱為載流子。常見(jiàn)的載流子包括：自由電子、空穴、正負(fù)離子，以及其它類型的荷電微粒。載流子的密度是衡量材料導(dǎo)電能力的重要參數(shù)之一。

材料的導(dǎo)電類型通常根據(jù)載流子的不同進(jìn)行劃分：

電子導(dǎo)電（載流子是自由電子或空穴），如：

金屬材料

離子導(dǎo)電（載流子是正離子或負(fù)離子），如：

電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的基本概念導(dǎo)電高分子聚合物是分子型材料，原子與原子間通過(guò)共享價(jià)電子形成共價(jià)鍵而構(gòu)成分子，共價(jià)鍵屬于定域鍵，價(jià)電子只能在分子內(nèi)的一定范圍內(nèi)自由遷移，缺少可以長(zhǎng)距離遷移的自由電子，因此，高分子材料屬于絕緣材料的范疇。世界上第一種導(dǎo)電聚合物：摻雜聚乙炔1977年，美國(guó)化學(xué)家MacDiarmid，物理學(xué)家Heeger和日本化學(xué)家Shirakawa首次發(fā)現(xiàn)摻雜碘的聚乙炔具有金屬的特性。并因此獲得2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)使用Ziggler-Natta催化劑AlEt3/Ti(OBu)4,Ti的濃度為3mmol/L，Al/Ti約為3-4。催化劑溶于甲苯中，冷卻到-78度,通入乙炔，可在溶液表面生成順式的聚乙炔薄膜。摻雜后電導(dǎo)率達(dá)到103S/cm量級(jí)(未摻雜前，室溫導(dǎo)電率在10-9(順式)至10-5(反式)S/cm之間)

研究成果于1977年發(fā)表在Chem.Comm.雜志上，

題目是：有機(jī)導(dǎo)電高分子的合成，聚乙炔(CH)n的鹵化衍生物，聚乙炔薄膜用碘蒸汽氧化后，導(dǎo)電性增加了千萬(wàn)倍摻雜聚乙炔的導(dǎo)電機(jī)理

碘分子從聚乙炔抽取一個(gè)電子形成I3－，聚乙炔分子形成帶正電荷的自由基陽(yáng)離子，在外加電場(chǎng)作用下雙鍵上的電子可以非常容易地移動(dòng)，結(jié)果使雙鍵可以成功地延著分子移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)其導(dǎo)電能力。2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主美國(guó)物理學(xué)家Heeger

美國(guó)化學(xué)家MacDiarmid

日本化學(xué)家Shirakawa黑格（AlanJ.Heeger，1936～）小傳1936年12月22日生于美國(guó)衣阿華州1957年畢業(yè)于內(nèi)布拉斯加大學(xué)物理系，獲物理學(xué)土學(xué)位1961年獲加州大學(xué)伯克利分校物理博士學(xué)位。1962年至1982年任教于賓夕法尼亞大學(xué)物理系，1967年任該校物理系教授。后轉(zhuǎn)任加利福尼亞大學(xué)圣芭芭拉分校物理系教授并任高分子及有機(jī)固體研究所所長(zhǎng)20世紀(jì)70年代末，在塑料導(dǎo)電研究領(lǐng)域取得了突破性的發(fā)現(xiàn)，開創(chuàng)導(dǎo)電聚合物這一嶄新研究領(lǐng)域1990年創(chuàng)立UNIAX公司并自任董事長(zhǎng)及總裁2000年，因在導(dǎo)電聚合物方面的貢獻(xiàn)榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

共獲美國(guó)專利40余項(xiàng)．發(fā)表論文635篇（統(tǒng)計(jì)至1999年6月）。據(jù)SCI所作的10年統(tǒng)計(jì)（1980～1989），在全世界各研究領(lǐng)域所有發(fā)表論文被引用次數(shù)的排名中（包括所有學(xué)科）他名列第64名，是該l0年統(tǒng)計(jì)中唯一進(jìn)入前100名的物理學(xué)家。在聚合物導(dǎo)電材料方面開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)有：1973年發(fā)表對(duì)TTF—TCNQ類具有金屬電導(dǎo)的有機(jī)電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物的研究，開創(chuàng)了有機(jī)金屬導(dǎo)體及有機(jī)超導(dǎo)體研究的先河1976年發(fā)表對(duì)聚乙炔的摻雜研究，開創(chuàng)了導(dǎo)電聚合物的研究領(lǐng)域1991年提出用可溶性共軛聚合物實(shí)現(xiàn)高效聚合物發(fā)光器件，為聚合物發(fā)光器件的實(shí)用開辟了新途徑

1992年提出“對(duì)離子誘導(dǎo)加工性”的新概念，從而實(shí)現(xiàn)了人們多年來(lái)發(fā)展兼具高電導(dǎo)及加工性的導(dǎo)電聚合物的夢(mèng)想，為導(dǎo)電聚合物實(shí)用化提出了新方向1996年首次發(fā)表共軛聚合物固態(tài)下的光泵浦激光。麥克迪爾米德小傳

（AlanG.MacDiarmid）發(fā)表過(guò)六百多篇學(xué)術(shù)論文擁有二十項(xiàng)專利技術(shù)1927年生于新西蘭。曾就讀于新西蘭大學(xué)、美國(guó)威斯康星大學(xué)以及英國(guó)劍橋大學(xué)。1955年開始在賓夕法尼亞大學(xué)任教。1973年開始研究導(dǎo)電高分子2000年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

白川英樹1961年畢業(yè)于東京工業(yè)大學(xué)理

工學(xué)部化學(xué)專業(yè)，畢業(yè)后

留校于該校資源化學(xué)研究

所任助教1976年到美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)

留學(xué)1979年回國(guó)后到筑波大學(xué)任副

教授1982年升為教授2000年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)導(dǎo)電高分子

迄今為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子研究得較為深入的品種有聚乙炔、聚對(duì)苯硫醚、聚對(duì)苯撐、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。

其中以摻雜型聚乙炔具有最高的導(dǎo)電性，其電導(dǎo)率可達(dá)5×103～104Ω-1·cm-1（金屬銅的電導(dǎo)率105Ω-1·cm-1）。但是其環(huán)境穩(wěn)定性問(wèn)題至今解決不好，影響了其使用。環(huán)境穩(wěn)定性好的聚苯胺、聚吡咯（德國(guó)BASF公司已批量生產(chǎn)）、聚噻吩目前成為導(dǎo)電高分子的三大品種。共同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：？共軛π鍵

導(dǎo)電高分子制作的大功率聚合物蓄電池、高能量密度電容器、微波吸收材料、電致變色材料，都已獲得成功。導(dǎo)電高分子

但總的來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子的實(shí)際應(yīng)用尚不普遍，關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題在于大多數(shù)結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子在空氣中不穩(wěn)定，導(dǎo)電性隨時(shí)間明顯衰減。此外，導(dǎo)電高分子的加工性往往不夠好，也限制了它們的應(yīng)用?？茖W(xué)家們正企圖通過(guò)改進(jìn)摻雜劑品種和摻雜技術(shù)，采用共聚或共混的方法，克服導(dǎo)電高分子的不穩(wěn)定性，改善其加工性。但是導(dǎo)電高分子可制成彩色或無(wú)色透明的可撓性好、質(zhì)輕的導(dǎo)電薄膜，在一些特殊的環(huán)境中使用。導(dǎo)電高分子的分類導(dǎo)電高分子復(fù)合型導(dǎo)電高分子本征導(dǎo)電高分子（結(jié)構(gòu)導(dǎo)電高分子）電子導(dǎo)電聚合物離子導(dǎo)電聚合物氧化還原型導(dǎo)電聚合物復(fù)合型導(dǎo)電高分子3.1復(fù)合型導(dǎo)電高分子

復(fù)合型導(dǎo)電高分子是在本身不具備導(dǎo)電性的高分子材料中摻混入大量導(dǎo)電物質(zhì)，如炭黑、金屬粉等，通過(guò)分散復(fù)合等方法構(gòu)成的復(fù)合材料。復(fù)合型導(dǎo)電高分子

與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子不同，在復(fù)合型導(dǎo)電高分子中，高分子材料本身并不具備導(dǎo)電性，只充當(dāng)了粘合劑的角色。導(dǎo)電性是通過(guò)混合在其中的導(dǎo)電性的物質(zhì)如炭黑、金屬粉末等獲得的。由于它們制備方便，有較強(qiáng)的實(shí)用性，因此在結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子尚有許多技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有解決的今天，人們對(duì)它們有著極大的興趣。

復(fù)合型導(dǎo)電高分子用作導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電粘合劑、電磁波屏蔽材料和抗靜電材料，在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。復(fù)合型導(dǎo)電高分子復(fù)合型導(dǎo)電高分子的歷史上世紀(jì)初，Goldberg用金屬的膠體溶液和含石墨等導(dǎo)電填料的易揮發(fā)溶液涂覆在物體表面，使之具有導(dǎo)電性1930年代以后，聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂等合成樹脂的不斷出現(xiàn)為復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)1957年，日本研究開發(fā)出各類型的導(dǎo)電涂料1950年代初，美國(guó)開發(fā)出一系列的飛機(jī)雷達(dá)用的抗靜電涂料50年代，我國(guó)復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的研究也開始興起。1990年代以后，復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料由單一導(dǎo)電發(fā)展成為耐化學(xué)品、儲(chǔ)存穩(wěn)定等多種性能的材料復(fù)合型導(dǎo)電高分子的歷史復(fù)合型導(dǎo)電高分子的導(dǎo)電原理宏觀的滲流理論（導(dǎo)電通道學(xué)說(shuō)）微觀量子力學(xué)的隧道效應(yīng)場(chǎng)致發(fā)射效應(yīng)滲流理論主要是解釋電阻率-填料濃度的關(guān)系，不涉及導(dǎo)電本質(zhì)，只是從宏觀角度解釋復(fù)合物的導(dǎo)電現(xiàn)象------導(dǎo)電填料相互接觸形成網(wǎng)鏈，從而使其導(dǎo)電。微觀量子力學(xué)的隧道效應(yīng)主要用來(lái)解釋粒子間隙很大時(shí)的導(dǎo)電現(xiàn)象。該理論認(rèn)為粒子間隙很大時(shí)仍然有導(dǎo)電網(wǎng)鏈形成的問(wèn)題，但不是靠導(dǎo)電粒子直接接觸導(dǎo)電，而是熱振動(dòng)時(shí)電子在粒子間遷移形成某種隧道造成的復(fù)合型導(dǎo)電高分子的導(dǎo)電原理場(chǎng)致發(fā)射效應(yīng)認(rèn)為相鄰的導(dǎo)電粒子存在電位差，在電場(chǎng)作用下發(fā)生電子發(fā)射，實(shí)現(xiàn)電子的定向移動(dòng)電子的滲流理論電導(dǎo)率與導(dǎo)電填料濃度的關(guān)系電子可以穿越比其能量高的勢(shì)能壘的現(xiàn)象叫做隧道效應(yīng)在兩層金屬導(dǎo)體之間夾一薄絕緣層，就構(gòu)成一個(gè)電子的隧道結(jié)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電子可以通過(guò)隧道結(jié)，即電子可以穿過(guò)絕緣層，這便是隧道效應(yīng)。隧道效應(yīng)是什么？

粒子在x<0區(qū)域里，若其能量小于勢(shì)壘高度，經(jīng)典物理來(lái)看是不能越過(guò)勢(shì)壘達(dá)到x>a的區(qū)域。隧道效應(yīng)(勢(shì)壘貫穿）示意圖設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m的粒子，沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其勢(shì)能為：這種勢(shì)能分布稱為一維勢(shì)壘。

在量子力學(xué)中，情況則不一樣。0IIIIIIU

當(dāng)導(dǎo)電顆粒間不相互接觸時(shí)，顆粒間存在聚合物隔離層，使導(dǎo)電顆粒中自由電子的定向運(yùn)動(dòng)受到阻礙，這種阻礙可看作一種具有一定勢(shì)能的勢(shì)壘。

根據(jù)量子力學(xué)的概念可知，對(duì)于一種微觀粒子來(lái)說(shuō)，即使其能量小于勢(shì)壘的能量時(shí)，它除了有被反彈的可能性外，也有穿過(guò)勢(shì)壘的可能性。這就是隧道效應(yīng)。

電子是一種微觀粒子，因此，它具有穿過(guò)導(dǎo)電顆粒之間隔離層阻礙的可能性。這種可能性的大小與隔離層的厚度α及隔離層勢(shì)壘的能量μ0與電子能量E的差值（μ0－E）有關(guān)。α值和（μ0－E）值愈小，電子穿過(guò)隔離層的可能性就愈大。當(dāng)隔離層的厚度小到一定值時(shí)，電子就能容易地穿過(guò)，使導(dǎo)電顆粒間的絕緣隔離層變?yōu)閷?dǎo)電層。

根據(jù)上述分析，不難理解，導(dǎo)電高分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有三種情況：

（1）一部分導(dǎo)電顆粒完全連續(xù)的相互接觸形成電流通路。

（2）一部分導(dǎo)電顆粒不完全連續(xù)接觸，其中不相互接觸的導(dǎo)電顆粒之間由于隧道效應(yīng)而形成電通流路。

（3）一部分導(dǎo)電粒子完全不連續(xù)，導(dǎo)電顆粒間的聚合物隔離層較厚，是電的絕緣層。

在實(shí)際應(yīng)用中，為了使導(dǎo)電填料用量接近理論值，必須使導(dǎo)電顆粒充分分散。若導(dǎo)電顆粒分散不均勻，或在加工中發(fā)生顆粒凝聚，則即使達(dá)到臨界值，無(wú)限網(wǎng)鏈也不會(huì)形成。掃描隧道顯微鏡STM由于電子的隧道效應(yīng)，金屬中的電子并不完全局限于表面邊界之內(nèi)，電子密度并不在表面邊界突變?yōu)?，而是在表面以外呈指數(shù)形式衰減，衰減長(zhǎng)度約為1nm。Scanningtunnelingmicroscopy只要將原子線度的極細(xì)探針以及被研究物質(zhì)的表面作為兩個(gè)電極，當(dāng)樣品與針尖的距離非常接近時(shí)，它們的表面電子云就可能重疊。若在樣品與針尖之間加一微小電壓U，電子就會(huì)穿過(guò)電極間的勢(shì)能壘形成隧道電流。隧道電流對(duì)針尖與樣品間的距離十分敏感。若控制隧道電流不變，則探針在垂直于樣品方向上的高度變化就能反映樣品表面的起伏。掃描隧道顯微鏡STM因?yàn)樗淼离娏鲗?duì)針尖與樣品間的距離十分敏感。若控制針尖高度不變，通過(guò)隧道電流的變化可得到表面態(tài)密度的分布；使人類第一次能夠?qū)崟r(shí)地觀測(cè)到單個(gè)原子在物質(zhì)表面上的排列狀態(tài)以及與表面電子行為有關(guān)的性質(zhì)。在表面科學(xué)、材料科學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域中有著重大的意義和廣闊的應(yīng)用前景?？諝庀禨TM工作示意圖樣品探針利用STM可以分辨表面上原子的臺(tái)階、平臺(tái)和原子陣列?？梢灾苯永L出表面的三維圖象1981年賓尼希和羅雷爾利用電子掃描隧道顯微鏡（STM）給出了晶體表面的三維圖象。鉆石中的原子已被看到復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的結(jié)構(gòu)組成聚合物基體材料+導(dǎo)電填充物將導(dǎo)電顆粒牢固地粘結(jié)在一起，使導(dǎo)電高分子具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性，同時(shí)它還賦于材料加工性。提供載流子的作用，它的形態(tài)、性質(zhì)和用量直接決定材料的導(dǎo)電性。按聚合物基體材料不同分類導(dǎo)電塑料------聚乙烯、聚丙烯、聚酯及聚酰胺導(dǎo)電橡膠------氯丁橡膠、硅橡膠導(dǎo)電膠粘劑------環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等導(dǎo)電涂料------有機(jī)硅樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂導(dǎo)電纖維------聚酰胺、聚酯、腈綸導(dǎo)電填充材料碳系填料（炭黑、石墨、碳纖維等）金屬系填料（金、銀、銅、鎳粉等）金屬氧化物填料（氧化錫、氧化鈦等）導(dǎo)電聚合物填料（聚吡咯、聚噻吩，密度小，相容性好）復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的制備反應(yīng)法混合法壓片法反應(yīng)法將導(dǎo)電填料均勻分散在聚合物單體或者預(yù)聚物中，通過(guò)引發(fā)劑引發(fā)聚合制備導(dǎo)電材料優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電填料的分散均勻混合法是目前采用最多的制備方法對(duì)于不易加工成型的聚合物可采用混合法，將材料成型與導(dǎo)電填料的混合一步完成將導(dǎo)電填料與在熔融或者溶解狀態(tài)下的聚合物混合均勻，然后采用注射等方法成型。要注意的問(wèn)題

高分子材料一般為有機(jī)材料，而導(dǎo)電填料則通常為無(wú)機(jī)材料或金屬。兩者性質(zhì)相差較大，復(fù)合時(shí)不容易緊密結(jié)合和均勻分散，影響材料的導(dǎo)電性，故通常還需對(duì)填料顆粒進(jìn)行表面處理。如采用表面活性劑、偶聯(lián)劑、氧化還原劑對(duì)填料顆粒進(jìn)行處理后，分散性可大大增加。復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的制備

復(fù)合型導(dǎo)電高分子的制備工藝簡(jiǎn)單，成型加工方便，且具有較好的導(dǎo)電性能。例如將銀粉、銅粉等加入環(huán)氧樹脂中，其電導(dǎo)率可達(dá)10-1～10S·cm-1，接近金屬的導(dǎo)電水平。因此，在目前結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分中研究尚未達(dá)到實(shí)際應(yīng)用水平時(shí)，復(fù)合型導(dǎo)電高分子不失為一類較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的材料。導(dǎo)電性質(zhì)

電流與電壓成正比稱為電阻型導(dǎo)電材料；

復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料及本征導(dǎo)電高分子材料在一定范圍內(nèi)具有上述性質(zhì)

分散相的導(dǎo)電填料粒子在連續(xù)相中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)（離子間距1nm），或者粒子間距在電場(chǎng)發(fā)射有效距離之內(nèi)（5nm）復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的性質(zhì)壓敏性質(zhì)材料受到外力作用時(shí)，材料的電學(xué)性能發(fā)生明顯的變化，主要是電阻發(fā)生明顯的變化。導(dǎo)電作用主要依靠導(dǎo)電填料在連續(xù)相中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)完成；如果外力的施加能夠使材料發(fā)生形變或密度發(fā)生變化，必然會(huì)造成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的變化，從而引起電阻率的變化。熱敏性質(zhì)當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，材料的電學(xué)性質(zhì)也發(fā)生變化，稱其具有熱敏性質(zhì)對(duì)于導(dǎo)電聚合物，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，其電阻率會(huì)發(fā)生一定程度的改變。當(dāng)溫度上升，電阻率增加，稱為正溫度系數(shù)效應(yīng)；溫度上升，電阻率下降，稱為負(fù)溫度系數(shù)效應(yīng)。熱敏性質(zhì)對(duì)多數(shù)復(fù)合型導(dǎo)電聚合物，在加熱過(guò)程的不同階段，會(huì)呈現(xiàn)不同的熱敏效應(yīng)：溫度遠(yuǎn)低于軟化溫度時(shí)，多呈正溫度系數(shù)效應(yīng)，但此時(shí)熱敏性不明顯；溫度接近軟化點(diǎn)時(shí)，熱敏性特別強(qiáng)，呈正溫度系數(shù)效應(yīng)；溫度超過(guò)軟化溫度后，多發(fā)生性能反轉(zhuǎn)，變成負(fù)溫度系數(shù)效應(yīng)。熱敏性質(zhì)的解釋熱膨脹說(shuō)晶區(qū)破壞說(shuō)復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料的應(yīng)用導(dǎo)電性能的應(yīng)用溫敏效應(yīng)的應(yīng)用壓敏效應(yīng)的應(yīng)用吸波性能的應(yīng)用導(dǎo)電性能的應(yīng)用炭黑/硅橡膠構(gòu)成的導(dǎo)電橡膠：用于動(dòng)態(tài)電接觸器件的制備，如：計(jì)算機(jī)鍵盤的電接觸件飛機(jī)機(jī)輪上通常裝有搭地線，也有用導(dǎo)電橡膠做機(jī)輪輪胎的，著陸時(shí)它們可將機(jī)身的靜電導(dǎo)入地下吸波性能的應(yīng)用隱形材料導(dǎo)電高分子導(dǎo)電高分子復(fù)合型導(dǎo)電高分子本征導(dǎo)電高分子（結(jié)構(gòu)導(dǎo)電高分子）電子導(dǎo)電聚合物離子導(dǎo)電聚合物氧化還原型導(dǎo)電聚合物高分子本身具備傳輸電荷的能力載流子?3.2電子導(dǎo)電高分子材料

一、導(dǎo)體1、良導(dǎo)體（金屬）是那些最高能帶未被完全填滿的固體1s2s2p3s鈉(1s22s22p63s1)晶體能帶滿帶半滿帶空帶3p背景知識(shí)滿帶：各能級(jí)都被兩個(gè)自旋相反電子填滿的能帶電子填充能帶的情況a、滿帶：各能級(jí)都被兩個(gè)自旋相反電子填滿的能帶滿帶

當(dāng)電子從原來(lái)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一狀態(tài)時(shí)，另一電子必作相反的轉(zhuǎn)移。沒(méi)有額外的定向運(yùn)動(dòng)。滿帶中電子不能形成電流。導(dǎo)帶電子可在外場(chǎng)作用下躍遷到高一級(jí)的能級(jí)形成電流。故稱為導(dǎo)帶。b、導(dǎo)帶：能級(jí)沒(méi)有被電子填滿的能帶c、空帶：各能級(jí)都沒(méi)有被電子填充的能帶d、價(jià)帶：最高完全占據(jù)的能帶空帶中一旦存在電子就具有導(dǎo)電性2、導(dǎo)體最上面滿帶和一個(gè)空帶重疊1s2s2p3s鎂(1s22s22p63s2)晶體能帶3s電子可分布在3s和3p能帶中滿帶未滿帶未滿帶3p能帶重疊二、絕緣體

最上面的價(jià)帶是滿的，同時(shí)和下一個(gè)空帶之間有幾個(gè)電子伏特(eV)能隙的固體。1s2s2p3s價(jià)帶(滿)導(dǎo)帶(空)3p絕緣體能帶能隙較大三、半導(dǎo)體

價(jià)帶和導(dǎo)帶之間的能隙小于約1eV左右價(jià)帶(滿)導(dǎo)帶(空)半導(dǎo)體能帶能隙較小絕緣體金鋼石氧化鋅氯化銀硫化鈣eV5.333.23.22.42半導(dǎo)體硅鍺碲銻化錮eV1.140.670.330.23

能隙(eV)空帶滿帶禁帶-e-e-e-eIeIP

本征激發(fā)空穴電流導(dǎo)電機(jī)制：本征導(dǎo)電中的載流子是電子和空穴（本征導(dǎo)電）價(jià)帶、導(dǎo)帶、金屬導(dǎo)電EnergyMetalbondingantibondingBandgapConductionband(antibonding)Valenceband(bonding)insulatorsemiconductor背景知識(shí)？？π空軌道π占有軌道P電子軌道分子共軛體系中能級(jí)分布圖：電子導(dǎo)電高分子：具有共軛π鍵，其本身或經(jīng)過(guò)“摻雜”后具有導(dǎo)電性的一類高分子材料。電子導(dǎo)電高分子的特點(diǎn)：高分子鏈上有共軛π鍵

一、電子導(dǎo)電高分子的定義與特點(diǎn)構(gòu)效關(guān)系n聚乙炔Nn聚吡咯Sn聚噻吩n聚對(duì)苯nCH

CH

聚苯乙炔nNH聚苯胺結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、電子導(dǎo)電高分子的導(dǎo)電原理以聚乙炔為例：由于分子中雙鍵的π電子的非定域性，這類聚合物大都表現(xiàn)出一定的導(dǎo)電性。C的四個(gè)價(jià)電子：三個(gè)成sp3雜化軌道，分別與一個(gè)H原子和相鄰的兩個(gè)C原子形成σ鍵，一個(gè)p電子成π鍵為什么要摻雜？？聚乙炔導(dǎo)電機(jī)理CHCHCHCHCHCHCHCH·········π空軌道（導(dǎo)帶）π占有軌道（價(jià)帶）P電子軌道n聚乙炔導(dǎo)電性聚乙炔導(dǎo)電率：順式：σ＝10-9s·cm-1反式：σ＝10-5s·cm-1電子在一維方向自由移動(dòng)，可共軛體系中有能級(jí)差，p電子離域運(yùn)動(dòng)需克服能級(jí)差，所以電子運(yùn)動(dòng)受阻，電導(dǎo)率低摻雜后：σ＝103s·cm-1

純凈的電子導(dǎo)電聚合物本身導(dǎo)電率并不高，必須經(jīng)過(guò)摻雜才具備高的導(dǎo)電性。

摻雜是向空軌道注入電子，或是從充滿軌道拉出電子，改變?chǔ)须娮幽軒У哪芗?jí)，出現(xiàn)半充滿能帶，減小能量差，減小電子或空穴遷移的阻力。

？涉及電子轉(zhuǎn)移的過(guò)程采用何種物質(zhì)摻雜？導(dǎo)電高分子的摻雜途徑

——正摻雜與負(fù)摻雜氧化（正摻雜）(p-doping):

[CH]n+3x/2I2

——>[CH]nx++xI3-

[CH]n

+xNa——>[CH]nx-+xNa+

電子受體，氧化劑還原（負(fù)摻雜）(n-doping):從價(jià)帶中拉出一個(gè)電子通過(guò)氧化還原反應(yīng)完成電子轉(zhuǎn)移過(guò)程

摻雜后的聚合物形成鹽類，產(chǎn)生電流的原因并不是碘離子或鈉離子而是共軛雙鍵上的電子移動(dòng)。正（p）-摻雜：碘、溴、三氯化鐵等

負(fù)（n）-摻雜：堿金屬、奈基鈉等正摻雜的聚乙炔導(dǎo)電示意圖：+A-

氧化.聚乙炔極化子摻雜原理實(shí)際上是一個(gè)氧化-還原過(guò)程，向空軌道注入電子，或是從充滿軌道拉出電子，改變?chǔ)须娮幽軒У哪芗?jí)，出現(xiàn)半充滿能帶，減小能量差，減小電子或空穴遷移的阻力。摻雜聚乙炔價(jià)帶和導(dǎo)帶的能量差Eg值隨共軛程度增加而逐漸降低，最終Eg值約為1.4eV。其它共軛高分子之Eg值則在1.0~3.5eV之間，這正是半導(dǎo)體材料的主要特征。金屬之Eg值約為0eV，而絕緣體之Eg值則遠(yuǎn)大于3.5eV。三、電導(dǎo)率的影響因素?fù)诫s劑摻雜量溫度共軛連長(zhǎng)度摻雜量對(duì)電導(dǎo)率的影響摻雜率對(duì)導(dǎo)電高分子材料導(dǎo)電能力的影響

摻雜率小時(shí)，電導(dǎo)率隨著摻雜率的增加而迅速增加；當(dāng)達(dá)到一定值后，隨摻雜率增加的變化電導(dǎo)率變化很小，此時(shí)為飽和摻雜率。共軛鏈長(zhǎng)度對(duì)導(dǎo)電高分子材料導(dǎo)電能力的影響價(jià)帶和導(dǎo)帶的能量差Eg值與共軛程度的關(guān)系溫度對(duì)導(dǎo)電高分子材料導(dǎo)電能力的影響

對(duì)金屬晶體，溫度升高引起的晶格振動(dòng)阻礙其在晶體中的自由運(yùn)動(dòng)；而對(duì)于聚乙炔，溫度的升高有利于電子從分子熱振動(dòng)中獲得能量，克服其能帶間隙，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電過(guò)程。溫度的影響：溫度T電導(dǎo)率。因?yàn)門電子能量易轉(zhuǎn)移不同摻雜量下，摻雜量越小，溫度影響越大。電子導(dǎo)電高分子材料表現(xiàn)出？溫度系數(shù)效應(yīng)（NTC）名稱結(jié)構(gòu)聚乙炔聚噻吩聚吡咯聚苯胺聚苯四、典型電子導(dǎo)電高分子的種類電子導(dǎo)電高分子的種類聚并苯熱解聚丙烯腈

聚乙炔是一種研究得最為深入的共軛聚合物。它是由乙炔在鈦酸正丁酯-三乙基鋁[Ti(OC4H9)-AlEt3]為催化劑、甲苯為溶液的體系中催化聚合而成；當(dāng)催化劑濃度較高時(shí)，可制得固體聚乙炔。而催化劑濃度較低時(shí)，可制得聚乙炔凝膠，這種凝膠可紡絲制成纖維。聚乙炔為平面結(jié)構(gòu)分子，有順式和反式兩種異構(gòu)體。在150℃左右加熱或用化學(xué)、電化學(xué)方法能將順式聚乙炔轉(zhuǎn)化成熱力學(xué)上更穩(wěn)定的反式聚乙炔。聚乙炔順式聚乙炔反式聚乙炔σ＝10-9s·cm-1σ＝10-5s·cm-1聚乙炔雖有較典型的共軛結(jié)構(gòu)，但電導(dǎo)率并不高。但它們極易被摻雜。經(jīng)摻雜的聚乙炔，電導(dǎo)率可大大提高。摻雜的順式聚乙炔在室溫下的電導(dǎo)率摻雜劑摻雜劑/－CH＝（摩爾比）σ（Ω-1·cm-1）I20.253.60×104AsF50.285.60×104AgClO40.0723.0×102萘鈉0.568.0×103

若將摻雜后的聚乙炔暴露在空氣中，其電導(dǎo)率隨時(shí)間的延長(zhǎng)而明顯下降。這是聚乙炔至今尚不能作為導(dǎo)電材料推廣使用的主要原因之一。例如電導(dǎo)率為104Ω-1·cm-1的聚乙炔，在空氣中存放一個(gè)月，電導(dǎo)率降至103Ω-1·cm-1。但若在聚乙炔表面涂上一層聚對(duì)二甲苯，則電導(dǎo)率的降低程度可大大減緩。

聚乙炔是高度共軛的剛性聚合物，不溶不熔，加工十分困難，也是限制其應(yīng)用的一個(gè)因素?？扇苄詫?dǎo)電聚乙炔的研究工作正在進(jìn)行之中。

熱解聚丙烯腈是一種本身具有較高導(dǎo)電性的材料，不經(jīng)摻雜的電導(dǎo)率就達(dá)10-1Ω-1·cm-1。它是由聚丙烯腈在400～600℃溫度下熱解環(huán)化、脫氫形成的梯型含氮芳香結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。通常是先將聚丙烯腈加工成纖維或薄膜，再進(jìn)行熱解，因此其加工性可從聚丙烯腈獲得。同時(shí)由于其具有較高的分子量，故導(dǎo)電性能較好。由聚丙烯腈熱解制得的導(dǎo)電纖維，稱為黑色奧綸（BlackOrlon）。聚丙烯腈熱解反應(yīng)式為：熱解聚丙烯腈五、電子導(dǎo)電高分子的制備P75-80制備共軛高分子的方法共軛高分子的合成途徑

從聚合反應(yīng)的角度講，加成聚合和縮合聚合都可以成功地合成共軛高分子化合物，其中，它們又可根據(jù)不同的單體和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，分為直接法(一步合成)和間接法(二步合成)間接法獲得的預(yù)聚物可以通過(guò)消除、加成、異構(gòu)化來(lái)轉(zhuǎn)變?yōu)楣曹椊Y(jié)構(gòu)的聚合物縮聚反應(yīng)中有偶聯(lián)反應(yīng)、脫水縮合、成烯縮聚等多種多樣的合成方法。1．偶聯(lián)反應(yīng)(a)Wartz-Fitting偶聯(lián)(b)Ullmann偶聯(lián)(c)Grignard偶聯(lián)(d)Diazonium偶聯(lián)(e)氧化偶聯(lián)2．脫水縮合(a)堿催化縮合(b)酸催化縮合(c)雜鏈縮合3．成烯縮聚（a)Wittig縮合(b)脫氯化氫(c)雙偶氮苯脫氮(d)脫鹵素(e)Mcmurrg縮合(TiCl3/LiAlH4)(f)硫炔化物(Sulphueylidos)縮合1.電導(dǎo)率范圍寬六、導(dǎo)電高分子的特性導(dǎo)電高分子不僅可以摻雜,而且還可以脫摻雜,并且摻雜-脫摻雜的過(guò)程完全可逆。

2.摻雜-脫摻雜過(guò)程可逆3.具有電致變色性七、電子導(dǎo)電高分子的應(yīng)用導(dǎo)電性能的應(yīng)用電致變色性能的應(yīng)用電致發(fā)光性能的應(yīng)用1.發(fā)光二極管（LED）---電致發(fā)光特性的應(yīng)用

利用導(dǎo)電高分子與金屬線圈當(dāng)電極，半導(dǎo)體高分子在中間，當(dāng)兩電極接上電源時(shí)，半導(dǎo)體高分子將會(huì)開始發(fā)光。比傳統(tǒng)的燈泡更節(jié)省能源而且產(chǎn)生較少的熱，具體應(yīng)用包括平面電視機(jī)屏幕、交通信息標(biāo)志等。高分子發(fā)光二極管具有顏色可調(diào)、可彎曲、大面積和低成本等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)光二極管原理

共軛高分子可光致發(fā)光和電致發(fā)光。其光致發(fā)光機(jī)理如下:。

電子吸收光能被激發(fā)，從最高被占分子軌道（HOMO）躍遷到最低未占分子軌道（LUMO），產(chǎn)生單重態(tài)激子，單重態(tài)激子輻射衰減發(fā)出熒光。共軛高分子的電致發(fā)光機(jī)理與之類似。電致發(fā)光聚合物1920年德國(guó)學(xué)者古登和波爾發(fā)現(xiàn)，某些物質(zhì)加上電壓后會(huì)發(fā)光。在兩電極間施加一定電壓后，電極間的薄膜材料發(fā)出一定顏色的光，這種直接將電能轉(zhuǎn)化為光能的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)，也叫（電）場(chǎng)致發(fā)光。電致發(fā)光材料很多，如無(wú)機(jī)半導(dǎo)體二極管，半導(dǎo)體粉末等（Si、Ge、As、P等），這類無(wú)機(jī)電致發(fā)光材料制成的器件具有高效、耐用、堅(jiān)固等優(yōu)點(diǎn)；但也有發(fā)光頻率難改變、不易加工和成本偏高等問(wèn)題。經(jīng)過(guò)十幾年的努力，開發(fā)出很多有機(jī)化合物電致發(fā)光材料如以8-羥基喹啉鋁為發(fā)光物質(zhì)的有機(jī)發(fā)光二極管（OLED），可實(shí)現(xiàn)紅綠藍(lán)多色顯示，具有面光源共同的特點(diǎn)；亮度高；可實(shí)現(xiàn)器件小型化；響應(yīng)速度快，是液晶顯示器的1000倍，顯示精度是液晶顯示器的5倍。但它的發(fā)光穩(wěn)定性差。1990年英國(guó)劍橋大學(xué)Friend小組首次報(bào)道聚苯亞乙烯（polyphenylenevinylene,PPV）聚合物在外加電壓時(shí)可發(fā)出黃綠光，很快出現(xiàn)了研究聚合物發(fā)光二極管（Polymerlightemittingdiodes,PLED）的熱潮?？梢跃砥饋?lái)的顯示器：聚合物發(fā)光二極管柔性顯示器電致發(fā)光聚合物的研究現(xiàn)狀，問(wèn)題及發(fā)展方向高分子電致發(fā)光器件的壽命已超過(guò)1萬(wàn)小時(shí)，國(guó)際上很多大公司正加大投入研發(fā)但還沒(méi)有實(shí)用化，理由：發(fā)光機(jī)理還不很清楚；發(fā)光效率較低，大部分電能轉(zhuǎn)變成了熱能；電導(dǎo)率最佳值還不清楚，一般電導(dǎo)率高的高分子處于絕緣狀態(tài)時(shí)可能產(chǎn)生電致發(fā)光，但處于導(dǎo)電狀態(tài)時(shí)則不能產(chǎn)生電致發(fā)光；器件的穩(wěn)定性不夠好，壽命太短。

目前從事PLED（PolymerLightEmittingDiode）研究的公司有：Philips、Toshiba-Matsushita顯示器、DuPont、Microemissive顯示器、SamsungSDI和Seiko-Epson等。在我國(guó)，從事PLED研究的單位還比較少，就申請(qǐng)的中國(guó)專利來(lái)看，有如下一些單位：中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所，申請(qǐng)的專利有01139774.8、01139776.4、01139777.2等，內(nèi)容多為可用于PLED的共軛高聚物的研究。

中國(guó)科學(xué)院廣州化學(xué)研究所，申請(qǐng)的專利有200410027055.8、200410027699.7等，主要研究方面與中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所類似。

復(fù)旦大學(xué)，申請(qǐng)的專利有200310108249.6、200410053256.5等，內(nèi)容涉及PLED制造的相關(guān)材料和方法。

華南理工大學(xué)，申請(qǐng)的專利是200310117518.5，內(nèi)容為一種有機(jī)/高分子發(fā)光二極管的整體技術(shù)。2.二次電池高分子摻雜態(tài)儲(chǔ)存電能、脫摻雜過(guò)程中釋放電能

——全塑電池輸出電壓3V、電池容量3mA.h，復(fù)充放電上千次。

與無(wú)機(jī)電極材料相比，在電容量一定時(shí)，使用電子導(dǎo)電聚合物作為電極材料，電池質(zhì)量輕，電極特性好；N-型摻雜的導(dǎo)電聚合物有還原性可作為負(fù)極材料；P-型摻雜的導(dǎo)電聚合物有氧化性可作為正極材料

導(dǎo)電性可以在絕緣體、半導(dǎo)體、金屬導(dǎo)體之間變化,——不同的吸波性能密度小——輕加工性能——薄穩(wěn)定性較好——高溫使用

3.雷達(dá)隱身材料導(dǎo)電高分子的應(yīng)用導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)越性

具有半導(dǎo)體及導(dǎo)體雙重特性，可低溫加工、可大面積化、具有塑料的拉伸性、彈性和柔韌性等，所以制作成本低，組件特性優(yōu)越，對(duì)未來(lái)電子及信息工業(yè)將產(chǎn)生巨大影響。

導(dǎo)電高分子材料面臨的挑戰(zhàn)

綜合電性能與銅相比還有差距，理論上還沿用無(wú)機(jī)半導(dǎo)體理論；導(dǎo)電聚合物的自構(gòu)筑、自組裝分子器件的研究也存在很多問(wèn)題；加工性能和力學(xué)性能以及穩(wěn)定性上也需要改進(jìn)。八、問(wèn)題與挑戰(zhàn)3.3離子導(dǎo)電高分子一、離子導(dǎo)電高分子的定義以正負(fù)離子為載流子的導(dǎo)電高分子，又叫聚合物電解質(zhì)在外加電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力作用下，通過(guò)聚合物內(nèi)部的離子的定向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電例如：聚環(huán)氧乙烷（PEO）鋰鹽絡(luò)合物（LiClO4）（PEO溶解Li鹽后形成），其中的Li離子能移動(dòng)導(dǎo)電二、離子導(dǎo)電高分子的特點(diǎn)離子的體積遠(yuǎn)比電子大，移動(dòng)比電子困難常見(jiàn)的電解質(zhì)是無(wú)機(jī)小分子化合物，在溶液或者熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電離子導(dǎo)電高分子主要應(yīng)用于鋰電池，作用：一是作為固體電解質(zhì)；二是作為電極間隔膜聚合物電解質(zhì)鋰電池的優(yōu)勢(shì)聚合物膜厚度可以很薄，電池的重量相對(duì)較輕；消除鋰液態(tài)電解質(zhì)電池中鋰電極和溶液中物質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)，提高了電池的壽命；高低溫性能好，提高了電池的安全性能，消除了鋰液態(tài)電解質(zhì)電池中液體的滲漏問(wèn)題；便于生產(chǎn)各種外觀形狀的鋰電池；利于工業(yè)化生產(chǎn)三、聚合物電解質(zhì)的分類

聚合物電解質(zhì)是以聚合物為基體、通過(guò)共混、增塑或與無(wú)機(jī)物復(fù)合等方法制備。按其形態(tài)，主要分為三類：全固態(tài)聚合物電解質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)多孔聚合物電解質(zhì)全固態(tài)聚合物電解質(zhì)大分子量的聚合物與鹽以及無(wú)機(jī)填料構(gòu)成的體系例如：PEO-LiCF3SO3聚合物電解質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)凝膠聚合物電解質(zhì)是加入液體增塑劑后類似凝膠性質(zhì)的一類聚合物電解質(zhì)與全固態(tài)聚合物電解質(zhì)相比，體系中含有小分子量的液體溶劑，具有很高的離子電導(dǎo)率，但是機(jī)械性能較差為提高機(jī)械性能一般加有交聯(lián)劑。通常的制備方法是將大量的增塑劑和聚合物一起充分?jǐn)嚢枰垣@得穩(wěn)定的凝膠電解質(zhì)多孔聚合物電解質(zhì)多孔聚合物電解質(zhì)是指聚合物本體具有微孔結(jié)構(gòu)，增塑劑和鹽存在于聚合物本體孔狀結(jié)構(gòu)中。這種聚合物電解質(zhì)實(shí)際上是凝膠聚合物電解質(zhì)的一種特例四、固體離子導(dǎo)電機(jī)理缺陷導(dǎo)電亞晶格導(dǎo)電非晶區(qū)擴(kuò)散傳導(dǎo)離子導(dǎo)電非晶區(qū)擴(kuò)散傳導(dǎo)離子導(dǎo)電離子導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電方式主要屬于此種高分子材料很多是非晶態(tài)或者是完全不結(jié)晶的，在非晶區(qū)呈現(xiàn)出很大的塑性，由于鏈段的熱運(yùn)動(dòng)，內(nèi)部離子具有一定的遷移性質(zhì)五、離子導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理自由體積理論螺旋隧道模型聚合物絡(luò)合理論自由體積理論在一定的溫度下聚合物分子要發(fā)生一定幅度的振動(dòng)，其振動(dòng)能量足以抗衡來(lái)自周圍的靜壓力,在分子周圍建立起一個(gè)小的空間來(lái)滿足分子振動(dòng)的需要，這個(gè)小空間被稱為自由體積。離子的傳輸主要在無(wú)定型狀態(tài)中受聚合物鏈段運(yùn)動(dòng)控制時(shí)，離子就是通過(guò)熱振動(dòng)產(chǎn)生的自由體積而定向遷移。自由體積越大，越有利于離子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，從而增加離子電導(dǎo)能力，體系電導(dǎo)率增加。聚合物絡(luò)合理論聚合物電解質(zhì)中物質(zhì)的傳輸主要發(fā)生在無(wú)定形區(qū)。在陽(yáng)離子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，高分子鏈段和陽(yáng)離子的絡(luò)合、解離過(guò)程為主要決定過(guò)程。例如：電解質(zhì)陽(yáng)離子先同聚合物鏈上的電負(fù)性大的基團(tuán)絡(luò)合，在電場(chǎng)的作用下，隨著聚合物鏈段的熱運(yùn)動(dòng)，電解質(zhì)的陽(yáng)離子與極性基團(tuán)發(fā)生解離，再與別的鏈段發(fā)生絡(luò)合。在這種不斷的絡(luò)合-解離-再絡(luò)合的過(guò)程中，陽(yáng)離子實(shí)現(xiàn)定向移動(dòng)。離子在無(wú)定形區(qū)傳輸示意圖六、影響離子導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電性的因素玻璃化轉(zhuǎn)變溫度聚合物溶劑化能力其它因素玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響體系結(jié)晶度低，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越低，說(shuō)明體系中聚合物鏈段的柔順性越好，有助于聚合物電解質(zhì)中離子的遷移。PEO聚合物電解質(zhì)具有非常好的電化學(xué)氧化-還原穩(wěn)定性和EO單元的高溶劑化能力。但由于PEO結(jié)構(gòu)單元單一、重復(fù)性強(qiáng)，所以由它組成的聚合物電解質(zhì)體系結(jié)晶度一般較高。改性工作大都從改變PEO的鏈結(jié)構(gòu)著手。采取的途徑多半是化學(xué)的。比如：？？聚合物溶劑化能力的影響溶劑化能力高，電導(dǎo)率高。增加分子中極性鍵的數(shù)目和強(qiáng)度,增加極性取代基，或者分子中含有配位結(jié)構(gòu)可與陽(yáng)離子結(jié)合其它影響因素溫度離子導(dǎo)電聚合物本體材料的制備聚合物本體材料的種類聚醚——PPO，PEO聚酯——聚丁二酸乙二醇酯，等聚酰胺——聚二酸二胺離子導(dǎo)電聚合物的應(yīng)用全固態(tài)電池和全塑電池………………原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。銅-鋅原電池，鋅片Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）

2H++2e-=H2↑（還原反應(yīng)）電流產(chǎn)生的原