[發明專利]一種銅網格復合離子液體凝膠柔性透明電極的制備方法

有效

• 申請號: 201711163610.3
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN109817381B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 劉洪亮;江雷;張錫奇
• 申請（專利權）人: 北京賽特超潤界面科技有限公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B5/14;H01L31/18;H01L31/0224;H01L29/40;H01L29/786;H01L33/42
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;張紅生

1.一種銅網格復合離子液體凝膠柔性透明電極的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備銀納米顆粒并配制銀納米顆粒分散液，包括以下步驟：

1.1所述制備銀納米顆粒的步驟包括：

硝酸銀和聚乙烯吡咯烷酮溶解于乙二醇中，均勻攪拌后加熱使銀納米顆粒反應后，洗滌并干燥得到銀納米顆粒；所述硝酸銀與聚乙烯吡咯烷酮的重量比例是1：5～1：50，所述硝酸銀和聚乙烯吡咯烷酮二者總量與乙二醇的重量比例是1：5～1：20；

1.2所述配制銀納米顆粒分散液的步驟包括：

將銀納米顆粒分散于乙二醇和水的混合溶劑中配制成銀納米顆粒分散液，所述的銀納米顆粒分散液的銀納米顆粒與混合溶劑的重量比例是1：10～1：100；

(2)制備柔性透明基底表面的銀納米顆粒網格：

將步驟(1)制備的銀納米顆粒分散液在柔性透明基底表面制備銀納米顆粒網格；

(3)制備柔性電極中間層的銅網格：

通過步驟(2)制備的銀納米顆粒網格催化銅的化學沉積，形成銅網絡結構；

所述銅化學沉積的溶液配制包括A溶液和B溶液；所述A溶液包括二水合氯化銅、氫氧化鈉、二水合乙二胺四乙酸二鈉鹽和酒石酸鈉鉀；B溶液為甲醛溶液；所述A溶液和B溶液以10：1～1：1的體積比例混合得到銅化學沉積的溶液；所述的銅化學沉積的反應時間為5～30min；

(4)制備柔性電極外層的離子液體凝膠保護層：

在步驟(3)的銅網格表面覆蓋一層離子液體預聚液，采用光或熱引發制備透明離子液體凝膠保護層，制成柔性透明電極。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1.1所述的加熱溫度是60～120℃。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述銀納米顆粒分散液通過噴墨打印機在柔性透明基底表面制備銀納米顆粒網格。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述柔性透明基底是聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚酰亞胺、聚二甲基硅氧烷與聚碳酸酯中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述離子液體預聚液包括將含雙鍵的離子液體單體、引發劑、交聯劑溶于溶劑中制得的離子液體預聚液，和/或，將功能性聚離子液體、交聯劑溶于溶劑中制得的離子液體預聚液；其中，所述含雙鍵的離子液體單體為吡啶類、季銨鹽類、季磷鹽類、吡咯烷類、哌啶類離子液體中的一種或多種；所述功能性聚離子液體為含羧基、羥基以及氨基的離子液體大分子中的一種或幾種。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述吡啶類為N-乙烯基吡啶四氟硼酸鹽，所述季銨鹽類為三丁基乙烯基銨(三氟甲烷磺酰)亞胺鹽，所述季磷鹽類為三丁基乙烯基溴化膦，所述吡咯烷類為N-乙烯基-N-甲基吡咯烷溴鹽，所述哌啶類為N-乙烯基-N-甲基哌啶溴鹽；所述功能性聚離子液體為聚(1-乙烯基-3-羧乙基咪唑硝酸鹽)、聚(1-乙烯基-3-羥乙基咪唑四氟硼酸鹽)和聚(1-乙烯基-3-胺丙基咪唑硝酸鹽)中的一種或多種；所述引發劑為安息香乙醚、二苯基乙酮、二苯甲酮、過硫酸鉀、過硫酸銨、過氧化苯甲酰、過氧化二叔丁基、偶氮二異丁腈中的一種或多種；所述交聯劑為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、戊二醛、氯化鈣水溶液和二異氰酸酯中的一種或多種。

7.根據權利要求1、5或6所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述離子液體預聚液通過旋涂的方法覆蓋于銅網格表面。

8.一種銅網格復合離子液體凝膠柔性透明電極，其特征在于，所述柔性透明電極采用權利要求1-7中任一所述的制備方法制備。