有机混合离子-电子导体薄膜中渗透现象对储能性能的调控机制研究

有机混合离子-电子导体（OMIECs）在下一代光电与储能技术中具有关键作用。本研究通过将金属钛纳米颗粒（TiNPs）和分子碘（I2）嵌入聚乙烯氧化物（PEO）基质，系统分析了渗透现象对薄膜电导率（最高达266.91S·cm?1）和比电容（提升至91.4F·g?1）的影响，为设计高性能储能材料提供了新思路。

　　

有机混合离子-电子导体（OMIECs）因其独特的离子-电子协同传输能力，成为推动新型光电器件和储能技术发展的核心材料。研究团队创新性地采用聚乙烯氧化物（PEO）作为聚合物基质，通过引入金属钛纳米颗粒（TiNPs）构建电子传导网络，并加入分子碘（I₂）实现离子传导功能。当材料体系达到渗透阈值时，PEO/TiNPs复合薄膜的电导率从初始的2.31×10^?5S·cm^?1跃升至90.64S·cm^?1，而引入碘元素后更飙升至266.91S·cm^?1。电化学测试显示，该材料的储能机制随组分变化发生有趣转变：纯PEO/TiNPs体系表现出69.4F·g^?1的双电层电容行为，而I₂的掺入使比电容提升至91.4F·g^?1并呈现电池型储能特征。这项研究为开发兼具高导电性和优异储能性能的有机混合导体材料提供了重要理论依据。