复旦刘云圻院士/王洋团队Angew：受体骨架阳离子化策略助力高性能n型有机生物电子材料研发

本文背景是有机电化学晶体管在生物电子领域应用潜力巨大，但n型有机混合离子-电子导体长期面临骨架疏水性强、离子传输不足、稳定性和电子迁移率难以兼顾等瓶颈。研究目的为解决电子传输与离子输运难以同步提升的问题，复旦大学王洋研究员团队提出受体骨架阳离子化设计新策略，通过B←N功能化对联吡啶和联吡嗪受体骨架进行改性，成功合成PBPyBF3和PBPzBF3两种新型n型聚合物。研究发现该策略降低了材料LUMO能级，增强了电子注入与传输能力，提高了极性和亲水性，并构建了多孔有序微结构，显著提升了离子输运能力和体积电容（PBPzBF3体积电容达581 F cm−3）。基于PBPzBF3的OECT器件实现了38.9 S cm−1的归一化跨导和215.9 F cm−1 V−1 s−1的性能因子，并成功用于体外心电信号传感。结论表明受体骨架阳离子化是提升n型OMIEC综合性能的有效路径，为高性能生物电子材料设计提供了新策略。