[實用新型]一種三維碳納米管薄膜電極結構

有效

• 申請號: 201820544534.4
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN207977116U
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 周陽辛;丁莞爾;王超;秦剛華;駱周揚;李卓斌
• 申請（專利權）人: 浙江浙能技術研究院有限公司
• 主分類號: H01B5/00
• 分類號: H01B5/00;H01B5/14;H01B1/04
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 戴曉翔

本實用新型涉及薄膜電極領域，特別是一種三維碳納米管薄膜電極結構。針對現有薄膜電極和相鄰物質的接觸面受限于薄膜電極平面面積無法提升，進而影響電子器件性能的技術缺陷，本實用新型提供一種三維碳納米管薄膜電極結構，包括基板和設于其上的導電薄膜，所述基板和導電薄膜之間設有可改變形狀的變形薄膜層，所述變形薄膜層兩面分別緊貼基板和導電薄膜，導電薄膜為碳納米管薄膜且可隨一面貼合的變形薄膜層變形而改變形狀。本實用新型通過變形薄膜層的形狀改變使得與其貼合的導電薄膜也發生同樣的形狀變化，使薄膜電極的接觸面積擺脫原有薄膜電極平面面積的限制，進而大幅提升薄膜電極的接觸面積，為使用薄膜電極的電子器件性能提升創造條件。

技術領域

本實用新型涉及薄膜電極領域，特別是常用于電池、超級電容、太陽能電池、OLED、柔性電子、透明電子等器件中的一種三維碳納米管薄膜電極結構。

背景技術

薄膜電極在電池、超級電容、太陽能電池、OLED、柔性電子、透明電子等器件中是不可缺少的重要組成部分，其中薄膜電極與相鄰物質的有效接觸面積對相關器件的性能具有重要影響，現有薄膜電極和相鄰物質的接觸面受限于薄膜電極的平面面積，薄膜電極和相鄰物質之間的有效接觸面積最多為薄膜電極的平面面積，造成器件性能難以大幅提升。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現有薄膜電極和相鄰物質的接觸面受限于薄膜電極平面面積，造成使用薄膜電極的電子器件性能難以大幅提升的技術缺陷，提供一種三維碳納米管薄膜電極結構，所述薄膜電極的接觸面積擺脫薄膜電極平面面積而大幅提升，進而為使用薄膜電極的電子器件性能提升創造條件。

本實用新型解決技術問題采用的技術方案：一種三維碳納米管薄膜電極結構，包括基板和設于其上的導電薄膜，其特征是所述基板和導電薄膜之間設有可改變形狀的變形薄膜層，所述變形薄膜層兩面分別緊貼基板和導電薄膜，所述導電薄膜為碳納米管薄膜，并且可隨一面貼合的變形薄膜層變形而改變形狀。本實用新型通過在基板和導電薄膜設置可變形的變形薄膜層，然后通過變形薄膜層的形狀改變使得與其貼合的導電薄膜也發生同樣的形狀變化，進而改變導電薄膜背向變形薄膜層一面的表面積，所述表面積即為薄膜電極和相鄰物質的接觸面積，使薄膜電極的接觸面積擺脫原有薄膜電極平面面積的限制，實現薄膜電極的接觸面積大于其平面面積，其中接觸面積的提升取決于變形薄膜層的變形形狀，最終為使用薄膜電極的電子器件性能提升創造有利條件；碳納米管薄膜具有優異的力學強度和韌性，可隨變形薄膜層的形狀改變舒展變形，在隨變形薄膜層的變形過程中受到的損傷很小甚至可忽略不計，因此變形后只會降低碳納米管薄膜的厚度而不會損壞。變形薄膜層的形狀改變可以通過環境溫度變化或其它能使其改變形狀的現有技術方法實現，具體的形狀變化可以是高低起伏或者凹凸變化或者兩者結合或者其它一切能增大薄膜電極接觸面積的形狀變化；變形薄膜層的形狀變化可以是提前單獨制作完成；同時變形薄膜層可以是任何一種能夠滿足變形需要的現有材料制作而成。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本實用新型采用如下技術措施：所述碳納米管薄膜為單壁碳納米管、多壁碳納米管、碳納米管束三者之一單獨或者復合制備形成的薄膜。碳納米管薄膜采用單壁碳納米管、多壁碳納米管、碳納米管束三者之一單獨或者復合制備形成的薄膜，這些薄膜都具備優異的力學強度和韌性以滿足變形需求。此外，碳納米管薄膜包括任何基于碳納米管薄膜的薄膜，包括加工（如摻雜，化學處理，復合等）過的碳納米管形成的薄膜，以及對碳納米管薄膜進行加工（如摻雜，化學處理，復合等）后形成的薄膜。

所述變形薄膜層的形狀變化為其所在平面上一個維度或兩個維度的變形。變形薄膜層的形狀變化是平面上一個維度或兩個維度的變化，如沿長度或寬度方向的高低起伏或其它形狀變化，或者兩個方向高低起伏或其它形狀變化的結合。

所述變形薄膜層為導電材料制成。變形薄膜層可以根據使用需要用導電材料或非導電材料制成。

所述基板為導電材料制成。基板可以根據使用需要用導電材料或非導電材料制成。