Leitfähige Polymere sind eine Klasse von Materialien, die sowohl Polymereigenschaften als auch elektrische Leitfähigkeit besitzen. Zu ihren wichtigsten technischen Parametern gehören typischerweise die elektrische Leitfähigkeit, die Bandstruktur und der Trägertyp. Die elektrische Leitfähigkeit ist der zentrale Indikator zur Bewertung der elektrischen Leitfähigkeit und wird im Allgemeinen in Siemens-Einheiten pro Zentimeter (S/cm) gemessen. Verschiedene Arten leitfähiger Polymere wie Polyanilin, Polypyrrol oder Polythiophen weisen erhebliche Unterschiede in der Leitfähigkeit auf, die normalerweise durch Dotierung oder Redoxbehandlung angepasst werden. Die elektrische Leitfähigkeit wird durch die Regelmäßigkeit der Polymermolekülkette, den Dotierungsgrad und die Verarbeitungsbedingungen beeinflusst; Daher ist eine genaue Kontrolle des Syntheseprozesses während der Vorbereitung und Anwendung erforderlich, um eine konsistente und stabile Leistung sicherzustellen.
Neben der elektrischen Leitfähigkeit sind auch die thermische Stabilität und die mechanischen Eigenschaften leitfähiger Polymere wichtige technische Parameter. Die thermische Stabilität wird typischerweise durch thermogravimetrische Analyse (TGA) und Differentialscanningkalorimetrie (DSC) bestimmt und spiegelt die Leistungserhaltung des Polymers bei hohen Temperaturen oder während der Langzeitnutzung wider. Zu den mechanischen Eigenschaften gehören Zugfestigkeit, Dehnung und Flexibilität; Diese Indikatoren wirken sich direkt auf die Eignung leitfähiger Polymere in flexiblen elektronischen Geräten, Sensoren oder tragbaren Geräten aus. Fehlt einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit die ausreichende mechanische Festigkeit, kann es bei der Verarbeitung oder Nutzung brechen oder sich ablösen. Daher muss beim Materialdesign ein Gleichgewicht zwischen elektrischer Leitfähigkeit und mechanischen Eigenschaften gefunden werden.
