[發(fā)明專利]納米線-聚合物復(fù)合材料電極

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180044909.1
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN103109391A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奇兵·裴;志彬·于
• 申請（專利權(quán)）人: 加利福尼亞大學(xué)董事會
• 主分類號: H01L51/56
• 分類號: H01L51/56;H05B33/26;H01B5/14
• 代理公司: 北京鴻德海業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11412
• 代理人: 袁媛

1.一種用于制造柔性的納米粒子-聚合物復(fù)合材料電極的方法，包括：

將多種導(dǎo)電納米粒子涂布在平臺的光滑表面上以形成多孔導(dǎo)電層；

在所述導(dǎo)電層上涂布至少一層單體涂層；

在原位固化所述單體以形成導(dǎo)電層-聚合物復(fù)合材料膜；和

從所述平臺移除所述復(fù)合材料膜；

其中導(dǎo)電復(fù)合材料膜的導(dǎo)電光滑表面具有100nm或更小的表面高度變化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述復(fù)合材料膜具有厚度大于100微米的聚合物層和厚度小于100微米的導(dǎo)電層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

在所述平臺的表面上淀積釋放劑以有助于所述復(fù)合材料膜從所述平臺上的分離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

在納米粒子的第一涂層上涂布多種第二類型的導(dǎo)電納米粒子以形成所述多孔導(dǎo)電層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述導(dǎo)電納米粒子是金屬納米線，所述金屬納米線選自主要由銀、銅、鋁、金、鎳和不銹鋼構(gòu)成的金屬納米線。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述導(dǎo)電層由涂布在所述平臺的光滑表面上的第一類型金屬納米線和第二類型金屬納米線的混合物形成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述導(dǎo)電層由金屬納米線和導(dǎo)電粒子的混合物形成，所述導(dǎo)電粒子選自主要由聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚（3-甲基噻吩）、聚（3，4-乙烯二氧噻吩）、陶瓷導(dǎo)體、導(dǎo)電金屬氧化物、碳和石墨烯板的納米線或納米管構(gòu)成的粒子。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述單體選自主要由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、苯乙烯、甲基苯乙烯、環(huán)氧化合物、二丙烯酸鹽、二甲基丙烯酸鹽、丙烯酸酯低聚物、甲基丙烯酸酯低聚物和其混合物構(gòu)成的單體。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

在用單體涂布所述導(dǎo)電層之前對納米粒子淀積物進(jìn)行退火。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

添加粘合促進(jìn)劑至所述單體以增強(qiáng)所述聚合物膜與所述多孔導(dǎo)電層的粘接。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

在所述單體中并入光轉(zhuǎn)換粒子以降低通過所述復(fù)合材料膜的光的全內(nèi)反射。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

在所述單體合并一種在一個(gè)波長下吸收光并在另一更長波長下重新發(fā)出光的光轉(zhuǎn)換添加劑。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述光轉(zhuǎn)換粒子主要選自聚合物納米粒子、聚合物微觀粒子、聚合物球珠、二氧化硅納米粒子、氧化鋁納米粒子和金屬納米粒子。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

為所述復(fù)合材料膜涂布柔性單體的保護(hù)層；和

在將所述膜從所述平臺移除之前固化所述單體涂層。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在固化所述單體前在所述單體涂層上涂布透明聚合物膜。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述聚合物主要選自聚酯、聚酰亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨基甲酸乙酯和聚碳酸酯。

17.一種用于制造柔性、納米粒子-聚合物復(fù)合材料電極的方法，包括：

將多種第一導(dǎo)電納米粒子淀積在平臺的光滑表面上；

將多種第二導(dǎo)電納米粒子涂布在淀積的納米粒子上以形成多孔導(dǎo)電層；

在所述導(dǎo)電層上涂布至少一層單體涂層；

聚合所述涂布的單體以形成導(dǎo)電層-聚合物復(fù)合材料膜；和

從所述平臺移除所述復(fù)合材料膜；

其中從所述平臺的表面移除的所述復(fù)合材料膜的導(dǎo)電光滑表面具有100nm或更小的表面高度變化。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中從所述平臺的表面移除的復(fù)合材料膜的表面是光滑的，表面高度變化在大約5nm至大約50nm的范圍內(nèi)。