[發(fā)明專利]一種基于半包埋導(dǎo)電網(wǎng)格的柔性透明電極的制備方法及其制品和應(yīng)用

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• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113113188A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊永瑞;閔凡一;李正;喬雅麗;宋延林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于半包埋導(dǎo)電網(wǎng)格的柔性透明電極的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

1）在犧牲層表面制備圖案化的導(dǎo)電網(wǎng)格；

2）將所述犧牲層表面具有圖案化導(dǎo)電網(wǎng)格的一面包埋入透明電極的高分子目標(biāo)基底中；

3）將所述透明電極上方的犧牲層除去從而得到柔性透明電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1）中犧牲層為在平整光滑的玻璃片表面旋涂上一層犧牲層溶液，經(jīng)加熱退火而制得；

所述犧牲層溶液是由犧牲層材料和溶劑組成；

所述犧牲層材料選自氧化鋅、二氧化錫、三氧化鉬、醋酸纖維素、聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙烯醇中的一種或多種，優(yōu)選為聚甲基丙烯酸甲酯；

所述溶劑為 水、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、丙酮、甲苯或1-氯代苯中的一種或多種，優(yōu)選為1-氯代苯；

所述犧牲層溶液的濃度為1 ～ 100 mg/ml，優(yōu)選為80 ～ 100 mg/ml；

所述犧牲層材料的厚度為50-100μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1）中導(dǎo)電網(wǎng)格為使用導(dǎo)電材料溶液在所述犧牲層材料表面組裝形成的凸起的導(dǎo)電網(wǎng)格；

所述導(dǎo)電材料溶液是由導(dǎo)電材料和溶劑組成；

所述導(dǎo)電材料為鉑金納米顆粒、金納米顆粒、銅納米顆粒、銀納米顆粒、鎳納米顆粒、金納米線、銀納米線、銅納米線、液態(tài)金屬、碳納米管、石墨烯、石墨炔、富勒烯、3，4-乙烯二氧噻吩、聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽、聚[雙(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]、聚(3-己基噻吩-2,5-二基)、四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]螺二芴、酞菁藍(lán)或[6,6]-苯基 C61 丁酸甲酯中的一種或多種，優(yōu)選為銀納米顆粒；

所述液態(tài)金屬選自鎵錫合金、鎵鋁合金、鎵銦合金、鎵鋅合金或鎵銦錫合金中的一種或多種；

所述溶劑為 水、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、丙酮、甲苯或1-氯代苯中的一種或多種，優(yōu)選為水；

所述導(dǎo)電材料溶液的濃度為0.1 ～ 20 mg/ml，優(yōu)選為2.8 ～ 5 mg/ml。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1）中導(dǎo)電網(wǎng)格的制備方法為二維氣泡模板組裝法、軟液橋限域組裝法、轉(zhuǎn)印法、直寫打印法、噴墨打印法、原子層沉積法或真空蒸鍍法，優(yōu)選為二維氣泡模板組裝法。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在通過二維氣泡模板組裝法制備導(dǎo)電網(wǎng)格時，在導(dǎo)電材料溶液中適當(dāng)加入表面活性劑；

所述表面活性劑選自十二烷基苯磺酸鈉、聚苯磺酸鈉、季胺化合物、聚山梨醇或脂肪酸甘油酯中的一種或多種，優(yōu)選為十二烷基磺酸鈉；

所述表面活性劑在導(dǎo)電材料溶液中的重量濃度為0.1～5%，優(yōu)選重量濃度為1 ～ 2%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2）是將高分子目標(biāo)基底的溶液或液態(tài)前驅(qū)體涂覆在步驟1）所述的導(dǎo)電網(wǎng)格之上，然后使高分子目標(biāo)基底固化；

所述高分子目標(biāo)基底溶液是由高分子目標(biāo)基底材料和溶劑組成；

所述高分子目標(biāo)基底材料選自聚二甲基硅氧烷、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚氨酯、天然橡膠或有機(jī)硅聚合物中的一種或多種，優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷；

所述高分子目標(biāo)基底溶劑為水、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、丙酮、甲苯或1-氯代苯中的一種或多種；

所述高分子目標(biāo)基底溶液的濃度為1～100 mg/ml；

所述液態(tài)前驅(qū)體為聚二甲基硅氧烷、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚氨酯、天然橡膠或有機(jī)硅聚合物的單體或寡聚體中的一種或多種，優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述涂覆方法選自滴涂、旋涂、刮涂、狹縫涂布、噴墨打印或絲網(wǎng)印刷中的一種，優(yōu)選為旋涂。