[發明專利]一種柔性電極制備方法及柔性電極

有效

• 申請號: 201710104556.9
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106950267B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 林雨青;趙旭;王克青;李博;丁永奇;李長青
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財寶

本發明提供一種柔性電極制備方法及柔性電極，所述方法包括：S1、在剛性基底上旋涂覆蓋PDMS層；S2、以所述PDMS層作為柔性基底生長金膜；S3、將覆蓋有金膜的PDMS層從剛性基底上剝落形成柔性電極，將柔性電極導通并封裝。該方法易于實現批量生產，重復性高，可用于細胞中NO等小分子物質檢測分析；使用PDMS作為柔性基底生長金膜，成本低，簡單易行。所述柔性電極的電化學性能優良，反復彎曲200次后仍然保持良好的電化學行為。可潛在應用于檢測細胞、血管經絡神經系統中諸如NO的小分子物質，以及用于柔性電子器件如觸摸板、電子皮膚器件和超級電容器等的制備。

技術領域

本發明涉及電極材料領域，更具體地，涉及一種柔性電極制備方法及柔性電極。

背景技術

隨著具有柔性和可拉伸特性的新型壓阻材料的研究深入，其在人工皮膚、可穿著電子器件和航空航天等領域的普遍應用引起了廣泛的關注。柔性電極多以聚合物作為基底材料來制作，以減小電極對生物組織的損傷并確保柔性電極在活體及細胞中穩定工作。目前柔性傳感器呈現出巨大的發展前景，可實現柔性可穿戴傳感器的高分辨、高靈敏、快速響應、低制造成本和復雜信號檢測。因為這些傳感器可以適應人體組織的柔軟、彈性和彎曲特性，可伸縮傳感器在許多領域中特別是健康監測方面具有巨大的未來應用。

到目前為止大多數材料由于不穩定，低導電性或者昂貴的材料成本限制了他們的廣泛應用。金納米材料作為一種新型的納米材料，具備高的電導率，納米材料的尺寸效應，優異的光學性能和電化學催化性質，在柔性導電材料的制備中具有非常廣闊的應用前景。

現有技術中，有利用簡單溶液法制備可伸縮的銀金核殼納米線電極[Lee H,HongS,Lee J,et al.Highly Stretchable and Transparent Supercapacitor by Ag–AuCore–Shell Nanowire Network with High Electrochemical Stability[J].ACSapplied materials&interfaces,2016,8(24):15449-15458.]；還有通過與銀納米線的取代構建金納米管柔性傳感器，第一次使用柔性電化學傳感器實時監控細胞和血管釋放的NO[Liu Y L,Jin Z H,Liu Y H,et al.Stretchable Electrochemical Sensor for Real‐Time Monitoring of Cells and Tissues[J].Angewandte Chemie InternationalEdition,2016.]。以上制備方法中需要兩種貴金屬的參與，制備方法過程都很復雜，成本高，且不利于批量生產。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種柔性電極制備方法及柔性電極，解決了現有技術柔性電極制備方法步驟繁瑣，且材料不穩定、導電性低和價格昂貴等成本高的問題，具有良好的電化學性能，有輕薄且方便攜帶等特點，為柔性電極的批量生產、廣泛性應用提供了條件。

根據本發明的一個方面，提供一種柔性電極制備方法，包括：

S1、在剛性基底上旋涂覆蓋PDMS層；

S2、以所述PDMS層作為柔性基底生長金膜；

S3、將覆蓋有金膜的PDMS層從剛性基底上剝落形成柔性電極，將柔性電極導通并封裝。

作為優選的，在步驟S1中，所述剛性基底的材料為玻璃、石英、金屬或有機聚合物。

作為優選的，所述步驟S1具體包括：取剛性基底放到旋轉儀上旋涂覆蓋PDMS，并在70℃-80℃下烘干1-2小時，形成PDMS層。

作為優選的，在步驟S1中，所述PDMS層的厚度為0.5-3mm。