ПРОВОДЯЩИЕ ПОЛИМЕРЫ НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСОВ КАК НОВЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА.

Цель работы — создание новых эффективных функциональных материалов на основе проводящих полимерных комплексов переходных металлов для энергозапасающих и каталитических систем. Применяя комбинацию структурных и электрохимических методов к пленке проводящего полимерного комплекса поли-[Ni(CH3Osalen)] в электролитах, содержащих различные катионы и анионы, была предложена модель, которая описывает ионный транспорт в таких полимерных пленках. Было показано, что введение метокси-групп способствует значительному изменение природы ионного транспорта в электролитах, содержащих ионы щелочных металлов, благодаря псевдо-краун координации катионов. Полученные результаты могут быть полезны для направленной модификации электродных материалов для металл-ионных или органических аккумуляторов, где природа заряд-компенсирующего иона может оказывать существенное влияние на конечные характеристики устройства. Путём прямого сравнения данных, полученных для нового безметаллического проводящего полимера поли-[H2(3-MeOSalen)] с соответствующим никелевым полимерным комплексом, было показано заметное отличие в механизме переноса заряда. Лёгкость синтеза и межмолекулярный механизм транспорта заряда делают полимер поли-[H2(3-MeOSalen)] перспективным материалом для электроники и фотоники. С помощью анализа Мотта–Шоттки были оценены полупроводниковые свойства пленки поли-[Ni(CH3Osalen)]. Было показано, что полимерная пленка представляет собой полупроводниковый материал с достаточно узкой шириной запрещенной зоны, высокой плотностью носителей заряда и p-типом проводимости. Благодаря этому полимерную пленку поли-[Ni(CH3Osalen)] можно рассматривать в качестве перспективного материала для фотоэлектрохимических устройств, а также для создания фотокатилитических систем на ее основе. Были проведены системные исследования электропроводности полимеров на основе комплексных соединений никеля (II) с N2O2 основаниями Шиффа различного состава (поли-[NiSchiff]) с целью выявления инструментов управления этим важным функциональным свойством данных материалов. Основным использованным методом было in situ измерение проводимости полимерной пленки на платиновом гребенчатом микроэлектроде в режиме бипотенциостата. Увеличение проводимости ряда полимерных комплексов на четыре порядка величины в начале окисления позволило предварительно отнести данные полимеры к перспективным материалам для органических электрохимических транзисторов, что является новой областью применения полимерных металлокомплексов поли-[NiSchiff]. На основе проведенного обзорного систематического исследование использования проводящих полимеров для модификации литированного фосфата железа (LiFePO4) были сформулированы основные тенденции в функциональном дизайне нового поколения положительных электродов литий-ионных аккумуляторов. Обнаружено, что введение проводящих полимеров в структуру LiFePO4-катодов способно обеспечить достаточно существенное увеличение энергоемкости системы. Вместе с тем, основные предложенные технологии находятся на ранних этапах развития, а также характеризуются общими недостатками, что откладывает их коммерциализацию и делает актуальными продолжение систематических работ по синтезу и исследованию нового поколения редокс-активных проводящих полимерных материалов с улучшенными функциональными характеристиками.