Waarom neemt de geleidbaarheid van geleidende polymeren toe door oxidatie?

Geleidende polymeren bezitten van nature al een zekere geleidbaarheid dankzij hun geconjugeerde systeem. Dit betekent dat ze afwisselende enkele en dubbele bindingen tussen koolstofatomen hebben. Deze dubbele bindingen kunnen zich verplaatsen ('overklappen') door het hele polymeer, waardoor elektronen zich kunnen bewegen. Dit is de basis voor de initiële geleidbaarheid.

Wanneer echter een oxidator, zoals jood (I₂), wordt toegevoegd aan een geleidend polymeer, vindt er een specifieke reactie plaats. Eén joodatoom bindt zich aan een koolstofatoom dat deel uitmaakte van een dubbele binding. Hierdoor ontstaat er aan het andere koolstofatoom een positieve lading, omdat dit koolstofatoom dan een binding te weinig heeft. Dit positief geladen deeltje wordt een carbocation genoemd.

De vorming van deze carbocations introduceert extra vrije positieve ladingen binnen het polymeer. Het is de aanwezigheid van deze extra vrije ladingen die ervoor zorgt dat de elektrische geleiding van het polymeer substantieel verder omhoog gaat.