近年來，國際上有許多的研究團體專注在電致變色與超級電容的結合，以電致變色在光學性質變化的特性去監測超級電容所剩餘的電容量。然而，這些研究僅專注在共軛型高分子不同結構對於超級電容的比電容量並都以電化學聚合法製備電極，此種製備方式監測方式都是以有色到有色的方式進行監測。在本研究中，通過聚合反應成功設計並合成了一種AB2型高度分支的樹枝狀聚醯胺，並通過不同的封端進一步改善了其內在微孔特性。高度分支結構的添加促進了更多內在微孔材料的形成，並通過有效增強對離子的擴散動力學來改善電致變色行為。電活性高分支聚醯胺HPA-TPA具有最顯著的內在微孔結構，擁有最大的d-spacing (5.16 Å)、最低的密度(1.089 g cm−3)以及最高的比表面積(27.05 m² cm−1) （圖一）。具有這些特性的HPA-TPA薄膜進一步突顯了最顯著的性能特點，包括顯著的氧化還原電化學特性（圖二）、對比度、多段變色的電致變色行為以及短的切換響應時間(tc: 4.3 s/tb: 1.9 s)的電化學行為（圖三）。在正掃描電位從0.00到1.1 V時，顏色由淡黃色中性形態變為綠色、深綠色和深藍色氧化形態。此外，ECD-HPA-TPA在近紅外區域展示了優異的響應能力(tc: 2.8 s/tb: 4.1 s)，相比結構相關的線型ECD-LPA(tc: 4.0 s/tb: 6.7 s)仍保有其優勢，即使在製作成ECD後仍然如此；另外，它還展示了最高的著色效率(578 cm² C−1)和出色的切換穩定性，適合未來應用（圖三）。此外，HPA-TPA在1.0 A g−1下展示了73.2 F g−1的比電容值，並在前20個循環中比線性LPA的比電容值提升了高達138%，而線性LPA僅能維持原值（圖四）。（高分子所劉貴生教授提供）
圖一 (a)HPA-TPA的支化度隨聚合時間的變化。(b)在77 K測量的N2吸附和脫附等溫線及其(c)孔寬分佈。(d) WXRD圖譜。
圖二 循環伏安圖：(a) HPA-TPA、(b) HPA-B以及(c) LPA於0.1 M TBABF4/MeCN中以50 mV/s的掃描速率測量。 (d) 擬合Randles等效電路的Nyquist圖（實線為擬合線），(e) 在制備的聚合物薄膜氧化狀態下低頻區域Z′和ω-0.5之間的擬合線性圖。
圖三 光譜電化學譜圖和CIELAB色空間分析：(a) HPA-TPA和(b) ECD-HPA-TPA。ECD的響應時間和切換穩定性：(c和g) ECD-HPA-TPA、(d和h) ECD-HPA-B以及(e和i) ECD-LPA。(f) 在著色過程中通過擬合斜率獲得著色效率。
圖四 (a) HPA-TPA在不同施加電流密度下的恒電流充放電（GCD）圖。(b) HPA-TPA和LPA在不同電流密度下比電容的比較。(c) HPA-TPA在1.0 A g⁻¹下充放電過程中的穿透率變化。(d) LPA和HPA-TPA在1.0 A g⁻¹下的GCD穩定性測量。 (e) HPA-TPA在第二氧化階段1.0 A g⁻¹下的GCD穩定性測量。