水相-有机溶剂中高效胶体分散聚(镍-乙烯四硫醇)助力溶液加工有机热电材料开发

来自前沿的研究团队针对配位聚合物在热电应用中溶解性与加工性差的瓶颈，开发了一种聚(镍-乙烯四硫醇)钠盐（poly(Nax[NiETT])）在水相-有机混合溶剂中的自发高效分散策略。该研究成功制备出还原态聚[NiETT]稳健薄膜，其热电性能优异：电导率达47 S cm?1，塞贝克系数为-74至-130 μV K?1，功率因子高达47 μW m?1 K?2。研究进一步发现环境湿度可有效调控n型掺杂水平，并在太赫兹光热电传感器中实现相较于纯碳纳米管器件四倍的灵敏度提升，为难溶性配位聚合物的溶液加工及能源传感材料设计开辟了新途径。

　　

配位聚合物（Coordination Polymers）在热电应用领域展现出巨大潜力，但其实际应用长期受限于溶解性差与加工困难等挑战。本研究报道了一种突破性策略：通过水相-有机混合溶剂实现聚(镍-乙烯四硫醇)钠盐（poly(Na_x[NiETT])）的自发高效胶体分散，进而制备出还原态聚[NiETT]组分构成的稳健薄膜。这些薄膜表现出卓越的热电性能：电导率（Electrical Conductivity）高达47 S cm^?1，塞贝克系数（Seebeck Coefficient）介于-74至-130 μV K^?1，功率因子（Power Factor）达到47 μW m^?1 K^?2。通过结构与元素分析发现，氧化前驱体在分散过程中被还原为还原态。值得注意的是，环境湿度可有效调控n型掺杂水平（n-type Doping Level）并优化热电性能。研究进一步展示了该材料在光热电太赫兹（THz）传感器中的应用价值——其灵敏度相较纯碳纳米管（CNT-only）器件提升高达四倍。本研究为难溶性配位聚合物的加工提供了普适性策略，并为溶液加工型能源与传感材料开辟了新的方向。