综述：相变与电活性聚合物在能量存储与收集应用中的作用

这篇综述系统探讨了具有可调电学特性和相变行为的聚合物材料在能源技术中的革新应用。文章重点分析了导电聚合物(CPs)、介电聚合物、压电聚合物(PZT)及热响应聚合物在提升储能器件（如超级电容器、先进电池）和能量收集系统（如太阳能电池、热电设备）性能方面的独特优势，特别强调了纳米结构设计和杂化材料对能量密度、机械稳定性的优化作用，同时展望了生物基聚合物在绿色能源解决方案中的潜力。

　　

ABSTRACT

可持续能源技术的快速发展推动了对多功能聚合物材料的深入研究。相变聚合物与电活性聚合物凭借其可调控的导电性、机械柔性和加工优势，在储能与能量转换领域展现出独特价值。这类材料不仅能通过结构设计实现高能量密度（如超级电容器中达到300 F/g^-1），还能通过压电效应（d₃₃ >50 pC/N）将机械能转化为电能，为自供电设备提供新思路。

材料创新与性能突破

导电聚合物如聚苯胺(PANI)和聚吡咯(PPy)通过掺杂调控功函数，使其在锂离子电池中的比容量提升至200 mAh/g^-1。相变材料(PCMs)则利用结晶-非晶转变实现热能存储，焓值可达180 J/g。纳米纤维静电纺丝技术制造的聚偏氟乙烯(PVDF)基压电材料，其β相含量可达80%，显著提升能量转换效率。

环境友好型解决方案

纤维素纳米晶(CNC)增强的聚乳酸(PLA)复合材料兼具生物降解性和储能性能，在柔性电子领域表现突出。通过仿生矿化策略构建的壳聚糖-石墨烯杂化材料，既保持15 S/cm的高电导率，又实现6个月内90%的生物降解率。

挑战与前景

当前限制主要来自聚合物材料的长期稳定性（如PANI在500次循环后容量保持率<70%）和界面阻抗问题。未来方向包括开发具有自修复功能的共轭聚合物，以及利用机器学习加速材料筛选。这些突破将推动聚合物基能源器件向更高效、更可持续的方向发展。