Nature Energy：导电聚合物中形成分层有序结构，以提高锂离子电池的性能

导电聚合物在能源转换和存储设备中的应用越来越多。在导电聚合物的传统设计中，有机功能是通过自下而上的合成方法引入的，以通过对单个聚合物的改性来增强特定的性能。不幸的是，官能团的加入导致了相互冲突的效果，限制了它们的规模化合成和广泛的应用。

在此，美国劳伦斯伯克利国家实验室Gao Liu, Andrew M. Minor等人提出在导电聚合物中利用层次有序结构(HOS)的策略。这种策略可降低储能应用中主要结构的复杂性且适用于范围广泛的导电聚合物材料，以增强其电荷传输性能。

Nature Energy：导电聚合物中形成分层有序结构，以提高锂离子电池的性能

图1. 通过HOS增强的运输特性

因此，在HOS导电聚合物中的离子传输不依赖于基体的分段运动或离子溶解传输。锂离子传输与导电聚合物中的负极子（电子）扩散相耦合，使其成为一类新的快速离子传输的软材料。此外，HOS聚合物保持了其他所需的聚合物特性，而前体聚合物是可溶剂加工的。

研究进一步证明了具有HOS的导电聚合物能够使具有高负载的微米级氧化硅负极的全电池具有优异的循环性能，在300次循环中提供超过3.0 mAh cm^-2的面积容量，平均库仑效率大于99.95%。

此外，具有HOS的聚合物可以应用于电化学系统、生物传感和显示等广泛的技术，提供更强的稳定性和传输功效，并延长设备寿命。

Formation of hierarchically ordered structures in conductive polymers to enhance the performances of lithium-ion batteries，Nature Energy 2023 DOI：10.1038/s41560-022-01176-6

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