[發明專利]一種PEDOT柔性透明電極的制備方法

有效

• 申請號: 201710228317.4
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN106992040B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 孫寬;張可臻;吳志紅;金貴琳
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B5/14;H01B1/12
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 王翔

1.一種PEDOT柔性透明電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)基片的預處理

1.1)將基片進行清洗和除殘處理后，使用高純氮氣吹干；

1.2)將干燥的基片置于紫外臭氧處理儀中，15～60min后取出；

2)過渡金屬氧化物溶液的制備

將過渡金屬氧化物與酸溶液混合，攪拌后靜置，得到均勻的過渡金屬氧化物溶液；

所述過渡金屬氧化物包括Cu0、V₂O₅、Co₃O₄、MoO₃或MnO₂；

所述酸溶液包括礦物酸和有機酸中的一種或幾種；

所述過渡金屬氧化物與酸溶液的物質的量和體積比(mmol︰μl)范圍為(0.4～0.8)︰(2000～4000)；

3)EDOT單體溶液的制備

將EDOT單體與有機溶劑A進行混合，得到EDOT單體溶液；

所述EDOT單體與有機溶劑的體積比為(600～900)︰(400～100)；

4)溶液的成膜

4.1)將步驟2)和步驟3)中得到的過渡金屬氧化物溶液和EDOT單體溶液，通過濕法打印工藝先后沉積到步驟1)中得到的基片上，得到均勻覆蓋樣品溶液的基片；

4.2)將步驟4.1)中得到的基片浸入到有機溶劑B中，得到去除雜質后的基片；

5)透明電極熱處理

將步驟4.2)中得到的制作好的基片進行恒溫加熱處理后，自然冷卻至室溫，得到透明電極；

所述恒溫加熱過程中，溫度為100～180℃，時間為5～120min；

6)二次摻雜

將干燥的透明電極浸入極性溶劑C中，2～10min后取出，得到柔性透明電極。

2.根據權利要求1所述的一種PEDOT柔性透明電極的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中的礦物酸包括H₂SO₄、HCl或HNO₃，所述有機酸包括CH₄O₃S、HOOCCH₂COOH、HOOCCOOH、CH₃COCOOH或CH₃CH₂CH₂COOH。

3.根據權利要求1所述的一種PEDOT柔性透明電極的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中的有機溶劑A為與EDOT單體互溶的有機溶劑；所述有機溶劑A包括乙腈、甲醇、乙醇或異丙醇；

所述步驟4.2)中的有機溶劑B包括甲醇、乙醇或異丙醇；

所述步驟6)中的極性溶劑C為強酸或者強氧化劑；所述極性溶劑C包括濃硫酸、濃鹽酸或過氧化氫。

4.根據權利要求1所述的一種PEDOT柔性透明電極的制備方法，其特征在于：所述步驟4.1)中的濕法打印工藝為勻膠旋涂法；所述步驟4.1)中勻膠機旋轉速度為1000～8000rpm，旋轉時間為1～3min；

所述濕法打印工藝除勻膠旋涂法外，還包括夾縫式擠壓型涂布、噴墨打印或卷對卷印刷工藝和刮刀制備工藝；

所述夾縫式擠壓型涂布、噴墨打印或卷對卷印刷工藝，在室溫～200℃的低溫條件下直接制取，無需進行透明電極熱處理步驟。

5.根據權利要求1所述的一種PEDOT柔性透明電極的制備方法，其特征在于：柔性透明電極的材料除剛性的玻璃基片外，還包括柔性的塑料透明基片；

所述塑料透明基片包括聚對苯二甲酸乙二醇酯基片、聚萘二甲酸乙二醇酯基片或聚酰亞胺基片。