近日，化学学部张革副教授团队，在《Chemical Engineering Journal》上发表了题为“Dual redox-centered p(thiophene-TPA) conjugated polymers for high-performance flexible electrochromic supercapacitors”（双氧化中心聚噻吩并三苯胺共轭聚合物用于高性能柔性电致变色超级电容器）的最新研究成果。

近年来，物联网技术的迅速发展点燃多功能储能系统的研究热潮，以导电聚合物为代表的柔性电致变色超级电容器（EC-SCs）在光信号调制、持续能量存储、以及可穿戴电子设备等前沿领域展现出巨大的应用潜力。但是，基于传统共轭聚合物构建的柔性EC-SCs器件面临电致变色性能与储能容量之间难以协同优化的挑战，实现二者同步增强存在显著技术瓶颈。针对上述问题，该研究从分子结构调控工程的微观层面出发，提出了双氧化还原中心分子工程策略，为解决柔性EC-SCs器件中电致变色-储能性能的协同优化难题提供了创新思路。

图1. 导电聚合物电极材料的设计策略及EC-SCs器件的实际应用

本研究基于“双氧化还原中心”的结构设计策略，创新性地整合了三苯胺（TPA）与噻吩双重氧化还原活性单元，设计并合成了新型共轭聚合物p(噻吩-TPA)（PTTPA）。通过引入三氟化硼乙醚体系，显著降低了聚合物的氧化电位，有效缓解了PTTPA电极材料的结构降解和活性位点失活风险。同时该材料还展现出优异的光学对比度（在1000 nm波长处透光率变化达65%）及能量存储容量（1 A·g⁻¹电流密度下比电容达313 F·g⁻¹）。基于该电极材料组装的柔性EC-SCs器件具有优异的机械稳定性，成功实现了电致变色特性与赝电容性能的平衡优化。该研究有助于导电聚合物电极材料的性能突破，为新一代能源材料、器件的开发奠定了基础。

该项工作得到了国家自然科学基金(52364039,52103214,52373184)、江西省自然科学基金(GJJ2201301，20212BAB203012)、江苏省高层次人才计划、中国博士后科学基金(2023M731358)、我校科学基金(2022QNBJRC004)、江西省柔性电子重点实验室(20212BCD42004)等项目的支持。

原文链接：https://doi. org/10.1016/j.cej.2025.161744