一种柔性导电薄膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113409990A(43)申请公布日2021.09.17(21)申请号202110676562.8(22)申请日2021.06.18(71)申请人哈尔滨工业大学（深圳）地址518000广东省深圳市南山区桃源街道深圳大学城哈尔滨工业大学校区(72)发明人计红军徐诗韵张文武(74)专利代理机构深圳市添源知识产权代理事务所(普通合伙)44451代理人于标(51)Int.Cl.H01B5/14(2006.01)H01B13/00(2006.01)C09D11/52(2014.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种柔性导电薄膜及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种柔性导电薄膜及其制备方法，该制备方法包括如下步骤：步骤S1，准备纳米金属导电墨水，其中纳米金属颗粒的质量分数占比为30%～70%；步骤S2，将所述纳米金属导电墨水印在柔性基板上，待墨水自然风干后，印有纳米导电金属墨水的柔性基本预加热处理，处理温度为50‑100℃，挥发其残留有机物，使其初步形成烧结颈；然后进行强脉冲光烧结，获得高导电和高抗氧化性的柔性导电薄膜；所述强脉冲光烧结的能量为0~8.04J/cm²。采用本发明的技术方案，不损伤柔性基板，烧结时间短效率高，烧结组织致密孔隙率低，可大面积制备柔性电极，且制备出的电极具有超高导电性和高抗氧化性能。CN113409990ACN113409990A权利要求书1/2页1.一种柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：步骤S1，准备纳米金属导电墨水，其中纳米金属颗粒的质量分数占比为30%～70%；步骤S2，将所述纳米金属导电墨水印在柔性基板上，待墨水自然风干后，印有纳米导电金属墨水的柔性基本预加热处理，处理温度为50‑100℃，挥发其残留有机物，使其初步形成烧结颈；然后进行强脉冲光烧结，获得高导电和高抗氧化性的柔性导电薄膜；所述强脉冲光烧结的能量为0~8.04J/cm²。2.根据权利要求1所述的柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中的预加热处理中，升温速率为0‑5℃/min，保温时间10‑90min。3.根据权利要求1所述的柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述强脉冲光烧结的能量为5.15~7.0J/cm²，脉冲光频率为1‑10Hz，重复次数为1‑100次，脉冲宽度为1‑30000minμs，脉冲形式为单脉冲、多脉冲、间歇式脉冲中的一种或多种复合。4.根据权利要求1所述的柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中，采用丝网印刷、凹版印刷、喷墨打印、气溶胶打印中的一种或两种混合方式将所述纳米金属导电墨水印在柔性基板上；所述柔性基板为纸、PET、PI薄膜的一种或者两种以上。5.根据权利要求14任意一项所述的柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤S1包~括：步骤S11，制备纳米金属颗粒；步骤S12，将制得的纳米金属颗粒与有机溶剂混合，进行超声振荡，并放入离心混膏机进行高效混合。6.根据权利要求5所述的柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S11包括：向有机溶剂中加入金属盐，混合均匀，加热至50~80℃，待金属盐完全溶解后得到溶液A；向有机溶剂中加入还原剂与保护剂，混合均匀，加热至50~80℃，待完全溶解后得到溶液B；将溶液A加入溶液B中，不断搅拌，加热至60~90℃，反应60~90min，得到金属纳米颗粒分散液；将所述金属纳米颗粒分散液冷却至室温后离心分离，并使用无水乙醇、丙酮、去离子水中的一种或两种以上混合的洗涤液进行多次洗涤、离心，得到金属纳米颗粒。7.根据权利要求6所述的柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤S11中，所述金属盐为氯化铜、硫酸铜、硝酸铜、氯化银、硫酸银、硝酸银中的一种或者两种以上的混合物；所述有机溶剂为异丙醇、乙二醇、一缩乙二醇中的一种或者以一种以上的混合物；所述还原剂优为抗坏血酸（VC）、柠檬酸钠中的一种或两种混合物；所述金属盐与还原剂的摩尔比为1：2~1：4。8.根据权利要求7所述的柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤S11中，所述保护剂为聚乙烯吡咯烷酮K‑15、K‑30、K‑60中的一种或者一种以上的混合物；所使用的金属盐与保护剂的质量比为0.1~0.25。9.根据权利要求7所述的柔性导电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤S12中，所述有机溶剂为PVAc、乙基纤维素、乙酸乙酯、1‑2‑丙二醇、消泡剂、松油醇、DBE的两种或两种以上混合物；所述金属纳米颗粒与有机溶剂的质量比为7：1~10：1；所述超声震荡时间为5~10min，所述混膏机的转速为100~1000r/min，混膏次数为4~6次。2CN113409990A权利要求书2/2页10.一种柔性导电薄膜，其特征在于：其