[发明专利]一种耐氧化型柔性透明导电电极及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种耐氧化型柔性透明导电电极及其制备方法和应用，以聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作为基底，以银纳米线作为透明导电层喷涂在所述基底上，以金属镍作为保护层附着在所述银纳米线上。制备方法包括：将银纳米线进行分散处理形成纳米线分散液，通过喷涂的方法使导电层和基底结合，得到导电层和基底紧密黏合在聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上；然后通过磁控溅射的方法将金属镍保护层附着在银纳米线上。本发明制得的耐氧化型柔性透明导电层具有良好的耐氧化性和透明性，且导电性好、柔韧性好，使其在传感、防伪、可穿戴显示、伪装甚至军工等领域有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于多功能致动器技术领域，特别涉及一种耐氧化型柔性透明导电电极及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会的发展，人们对于吃穿住用行等和自身联系极为紧密的方方面面的要求越来越高，高度智能化、多功能化、便携化设备成为发展的主流，传统的刚性设备已经无法满足人们更高的需求。特别是近几年，随着按摩夹克和变色眼镜等一系列产品的出现，可穿戴设备成为新的热点，人们对于设备与器件的柔性甚至可拉伸性、可弯折性的要求越来越高，如何实现现有光电器件与设备的可弯折性成为一系列研究的重点。

柔性透明导电层作为柔性器件的一项重要功能，在时尚、伪装等众多领域发挥着不可或缺的作用，对于传统的柔性器件来说，在耐氧化方面一直是难点。若要增加柔性透明导电层的耐氧化性势必会牺牲导电层的透明性；亦或是耐氧化型柔性透明导电层具有很高的透明性，但是在耐氧化方面的性能不佳，从而限制了柔性透明导电层在更多领域的应用。如何在耐氧化性和透明性之间寻求平衡一直是耐氧化型柔性透明导电层的重点和难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐氧化型柔性透明导电电极及其制备方法和应用，该导电电极解决了柔性透明导电层在发生电化学反应时易氧化的问题，有利于多功能电化学致动器件的制备；具备高度可弯折性以及耐氧化性，扩大了其在多个领域中的应用。

一种耐氧化型柔性透明导电电极，其特征在于：以聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作为基底，以银纳米线作为透明导电层喷涂在所述基底上，以金属镍作为保护层附着在所述银纳米线上。

本发明提供了一种耐氧化型柔性透明导电电极的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚多巴胺/海藻酸复合物溶解在水/乙醇混合溶剂中，得到聚多巴胺/海藻酸的水/乙醇混合溶液；将银纳米线分散在所述混合溶液中，得到含有银纳米线和聚多巴胺/海藻酸的喷涂液；

(2)将聚对苯二甲酸乙二醇酯PET薄膜置于40～70℃的热台上，在0.1～0.5MPa的氮气气压下将上述喷涂液喷涂在PET薄膜上，得到银纳米线透明导电层；然后在所得到的柔性透明导电层上磁控溅射金属镍作为保护层，得到耐氧化型柔性透明导电电极。

所述步骤(1)中聚多巴胺/海藻酸复合物中聚多巴胺的质量分数为10-20％，优选为14.7％。

所述步骤(1)中水/乙醇混合溶剂中水的体积分数为50％～90％。

所述步骤(1)中喷涂液中银纳米线的浓度为0.3～0.8mg/ml，聚多巴胺/海藻酸的浓度为0.06～0.1mg/ml。

所述步骤(2)中PET薄膜的厚度为0.1～0.5mm。

所述步骤(2)中喷涂液的喷涂量比例为0.1～0.6ml/cm²。

所述步骤(2)中喷涂中喷笔到PET薄膜的距离为8～28cm。

所述步骤(2)中磁控溅射金属镍的比例为0.1～0.6mg/cm²。

所述步骤(2)中磁控溅射的功率为30～70W，溅射时间为1～6min。

有益效果