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”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。