导电聚合物薄膜材料及器件在应用过程中,容易受到机械力、化学作用、老化、光照辐射等的影响,导致产生裂纹、损伤,从而严重损害它们的结构、电学、力学等性能。赋予导电聚合物自修复能力,能极大的增强器件可靠性,延长器件的使用寿命。聚（3,4-乙撑二氧噻吩）:聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT:PSS）作为一类卓越的水分散性导电聚合物,具有优异的可加工性、可见光范围内的高透明度、柔韧性,被广泛应用于太阳能电池、发光二极管、透明电极、超级电容器和生物传感等领域。考虑到PEDOT:PSS的胶体颗粒易聚集,且初始薄膜电导率低、易吸湿、易损伤形成划痕等问题,本文从加工方法、导电促进剂处理、主链结构调控和无机添加物的调控四方面来研究PEDOT:PSS薄膜自修复性能的影响因素。具体研究内容和结果如下:1、加工方法对PEDOT:PSS薄膜自修复性能的影响。PEDOT:PSS分散液的储存温度一般要求在5～10℃,且保质期仅有9个月,将该分散液制备成稳定的材料利于运输和存储。本文采用冻干和烘干两种干燥法对PEDOT:PSS分散液处理后进行再分散。与烘干再分散的方法相比,冻干再分散的加工方法更加可行。结果表明,这种方法加工的PEDOT:PSS完美地保留了初始分散液的特性,如在25℃时,pH约为1.64、粘度约为81.7 mPa·s、固含量可保持在1.4 wt.%以下,其薄膜在电学性能和表面形貌方面没有明显差异,且修复率可达97%。2、导电促进剂对PEDOT:PSS薄膜自修复性能的影响。在PEDOT:PSS的大多数应用中,会通过添加导电促进剂来提高其薄膜的电导率。本文研究了常用的导电促进剂如乙二醇（EG）、聚乙二醇（PEG）、二甲基亚砜（DMSO）、异丙醇（IPA）和浓硫酸（H2SO4）等对PEDOT:PSS薄膜自修复性能的影响,并阐明了相应的机理。研究结果显示,EG处理后薄膜的裂纹修复效果优异且电导率恢复了78%;PEG处理后裂痕较明显,电导率可提高到10 S cm-1,且电学修复率达94%;DMSO处理后未实现修复;H2SO4后处理的膜修复后裂痕宽度减小,电导率提高23倍但修复率仅为47%。3、导电促进剂对聚（3,4-乙撑二氧硒吩）:聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOS:PSS）薄膜自修复性能的影响。为了进一步验证导电促进溶剂对自修复性能的影响在PEDOT:PSS类似物中是否普遍存在,以其硒类似物PEDOS:PSS为代表进行了研究,探讨了EG、PEG处理和浓H2SO4后处理对薄膜电学性能和自修复性能的影响,并阐明了相应的机理。结果表明,与PEDOT:PSS相似,EG处理使膜修复率提升了58%;PEG处理裂痕较明显,电导率可恢复68%;而H2SO4后处理使电导率提高80倍但修复率仅为29%。由于PEDOTs:PSS薄膜的应用与各种添加剂或后处理方式密不可分,本研究有助于阐明导电聚合物薄膜的光电性能和自修复行为之间的关联。4、无机笼型聚倍半硅氧烷（POSS）对PEDOT:PSS薄膜自修复性能的影响。由于水诱导修复过程对薄膜表面的影响较大,本文在PEDOT:PSS中加入可提高薄膜韧性和疏水性的POSS,通过滴涂和旋涂的方法制备出一系列形貌致密、均匀的复合导电聚合物薄膜。研究了POSS对PEDOT:PSS薄膜表面形貌、疏水性、电学性能的影响。在优化的配比下,POSS的引入不仅可以提高PEDOT:PSS薄膜的电学性能,同时改善了它的疏水性,且复合薄膜在水中长时间浸泡下显示出优异的稳定性,但削弱了薄膜的水诱导修复性能。