[发明专利]一种柔性金电极及制备方法

摘要

本发明公开了一种柔性金电极及制备方法，该方法包括：通过用KOH溶液对聚酰亚胺衬底开环，将设计好的电极图形打印石墨掩模，再将带有石墨掩模的衬底置于硫酸镍溶液中，使得未被石墨覆盖的聚酰亚胺衬底表面进行离子交换反应，用丙酮去除聚酰亚胺衬底表面的油墨掩模后，将其置于硼氢化钠溶液中生成图形化的镍种子层，随后在商用无电镀镍溶液中获得致密且导电的镍电极图形，在商用无电镀金溶液中进一步获得柔性金电极。本发明无需特定的实验温度及专业设备，常温下便可制作；能够与现有的微电子工艺实现衔接，可实现在聚酰亚胺衬底上制备金电极，具有电化学稳定性好、粘合性好、介电常数低、热稳定性好以及耐高温等优点，并且可以大规模制造、性价比高。

主权项

1.一种柔性金电极的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：步骤1：用去离子水、乙醇及丙酮分别对衬底超声波清洗25～35 min，得到无尘化的衬底，将该衬底在KOH溶液中浸泡115~125min，使衬底开环，随后用乙醇、去离子水清洗并用氮气干燥；步骤2：将步骤1所得的衬底置于激光打印机内，将设计好的电极图形打印石墨掩模；步骤3：将步骤2所得的带有石墨掩模的衬底置于硫酸镍溶液中浸泡4~6s，使得未被石墨覆盖的衬底表面进行离子交换反应；步骤4：将步骤3所得的已经完成离子交换的衬底置于丙酮中超声25～35min，去除PI表面的油墨掩模，得到已经表面选择性离子交换的衬底；步骤5：将步骤4所得衬底置于硼氢化钠溶液中浸泡15~25min，衬底表面选择性离子交换的部分与溶液发生反应，生成图形化的镍种子层；步骤6：将步骤5所得的带有图形化的镍种子层的衬底置于商用无电镀镍溶液中浸泡45~60min，获得致密且导电的镍电极图形；步骤7：将步骤6所得的带有镍电极图形的衬底置于商用无电镀金溶液中浸泡15~20min，制得所述柔性金电极；其中：所述衬底为聚酰亚胺；所述使衬底开环的KOH溶液的浓度为3.5～4.5 M；所述硫酸镍溶液的浓度为49.5～50.5 mM；所述硼氢化钠溶液的浓度为0.04～0.06 M；所述无电镀镍溶液的温度为85～95℃；所述无电镀金溶液的温度为75～85℃。