含硅锗元素导电高分子材料的结构与性能研究

含硅锗元素导电高分子材料由于稳定性高、导电性强等独特性能引起材料学家的广泛关注，对其结构与性能的理论研究成为目前材料学的前沿研究领域之一。材料学科是一门交叉性学科，需要从化学角度和物理角度共同配合来进行研究。本项目拟从理论化学的角度与理论物理学研究进行交叉融合系统地比较研究系列含硅锗体系的导电高分子材料的导电性能与结构的关系。通过密度泛函理论、含时密度泛函理论对寡聚物进行计算，研究极子化效应、共聚效应、取代效应等因素对导电性的影响；结合密度泛函理论和分子动力学模拟的计算，探讨从短链到长链，从单链分子到固体聚集体转变过程中的结构与性能的渐变规律，寻找真实材质的结构与性能关系，力争得到从微观到宏观的整体认识；利用化学上得到的结构参数并结合理论物理模型讨论电导率与体系结构参数的关系，阐明导电机理，进而设计具有窄带隙的新型功能导电高分子材料。这些理论工作将为实验开发新型导电高分子材料提供理论依据。