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導電聚合物在能源轉換和存儲設備中的應用越來越多。在導電聚合物的傳統設計中，有機功能是通過自下而上的合成方法引入的，以通過對單個聚合物的改性來增強特定的性能。不幸的是，官能團的加入導致了相互沖突的效果，限制了它們的規模化合成和廣泛的應用。

在此，美國勞倫斯伯克利國家實驗室Gao Liu, Andrew M. Minor等人提出在導電聚合物中利用層次有序結構(HOS)的策略。這種策略可降低儲能應用中主要結構的復雜性且適用于范圍廣泛的導電聚合物材料，以增強其電荷傳輸性能。

?Nature Energy：導電聚合物中形成分層有序結構，以提高鋰離子電池的性能

圖1. 通過HOS增強的運輸特性

因此，在HOS導電聚合物中的離子傳輸不依賴于基體的分段運動或離子溶解傳輸。鋰離子傳輸與導電聚合物中的負極子（電子）擴散相耦合，使其成為一類新的快速離子傳輸的軟材料。此外，HOS聚合物保持了其他所需的聚合物特性，而前體聚合物是可溶劑加工的。

研究進一步證明了具有HOS的導電聚合物能夠使具有高負載的微米級氧化硅負極的全電池具有優異的循環性能，在300次循環中提供超過3.0 mAh cm^-2的面積容量，平均庫侖效率大于99.95%。

此外，具有HOS的聚合物可以應用于電化學系統、生物傳感和顯示等廣泛的技術，提供更強的穩定性和傳輸功效，并延長設備壽命。

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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