[发明专利]纳米银包裹一维线形电极材料及其制备方法

说明书

本发明属于电极材料技术领域，涉及一种纳米银包裹一维线形电极材料及其制备方法。本发明提供一种纳米银包裹一维线形电极材料，以一维线形电极为基底材料，在所述基底材料的表面包裹有纳米银层。本发明进一步提供了该种纳米银包裹一维线形电极材料的制备及其使用方法与制备装置。本发明提供的一种纳米银包裹一维线形电极材料及其制备方法，能够获得纳米银包裹一维线形电极材料，可以减小电极线宽尺寸，提高粘附力，同时还能降低制造与使用成本，实现金属电极线/丝/带的抗氧化性、高导电性、高浸润性等性能。

技术领域

本发明属于电极材料技术领域，涉及一种纳米银包裹一维线形电极材料及其制备方法，具体涉及一种在一维线形电极表面上包裹纳米银的材料及其制备方法。

背景技术

导电银浆料是印刷电路行业用的重要电极材料，而导电银浆的核心材料是银粉料，包括微米级和纳米级的银微粒。在实际应用中，由于纳米级银颗粒存在价格昂贵且易团聚等问题，商用的银浆90％上采用的是以微米级大小的片状银微粒为主要导电填料的胶体材料。所制备的银浆电极的导电性能、电极线宽和电极间距都受到导电填料尺寸和形貌的影响。随着电子器件的日趋高精化，已有银浆性能已无法满足电子器件的应用技术要求，包括所印刷导线的宽度和导电性能。例如，太阳能电池领域用的栅电极材料主要是银浆，由于丝网印刷工艺精度的限制，电池的栅电极线限宽为50-70μm，较宽的高密度银线阻挡了入射光，影响了电池的光电转换效率的提高。若能减少银线电极的面积(线宽)，可有效地增加入射光通量，从而提高太阳能电池的转换效率；又如平板显示器，特别是掌上类显示设备，有效显示区域越大周边空白区域越小，显示器的显示效果越好。但是目前显示器行业大量使用的丝网印刷电极线宽和间距的最高精度仅能达到50μm，难以做到更高的分辨率。在半导体封装行业中，芯片的焊接电极经常采用金属电极丝，如金丝、铝丝、铜丝和铜银合金丝等，电极丝的直径为16-32μm，可应用于精细的电极导线制备。如将该类型的金属丝作为电极线应用于太阳能电池、显示器等得制造，一方面能提高电极的导电性能，另一方面可大副降低如丝网印刷或喷墨打印工艺所用银电极的成本，同时还还能简化电极线的制造工艺，降低整体制作成本。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种纳米银包裹一维线形电极材料及其制备方法，用于解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种纳米银包裹一维线形电极材料，以一维线形电极为基底材料，在所述基底材料的表面包裹有纳米银层。

更优选地，所述一维线形电极的金属材质选自银(Ag)元素、铜(Cu)元素、铝(Al)元素、镍(Ni)元素或含有上述至少两个元素的合金中的任意一种。

优选地，所述一维线形电极的直径为15-50μm。

优选地，所述一维线形电极为任意形状的金属电极材料。更优选地，所述一维线形电极选自金属丝、金属线、金属带中的任意一种。

优选地，所述纳米银层的厚度为210nm-10μm。

优选地，所述纳米银层包括进行第一次涂膜后在一维线形电极表面形成的纳米银颗粒层和进行第二次涂膜后形成的银浆层。

优选地，所述纳米银层中的纳米银材料选自一维纳米银线、纳米级银颗粒、片状银粉等在一至二个维度内尺寸小于100nm的银材料中的任意一种或多种组合。更优选地，所述纳米银材料在一至二个维度内尺寸为10-100nm。所述一至二个维度内尺寸是指材料的长度、宽度、高度三维度中的任意一维度或二维度。

本发明第二方面提供一种纳米银包裹一维线形电极材料的制备方法，具体包括以下步骤：

1)将一维线形电极输送到在线化学反应槽中通过反应前驱体溶液与还原剂反应，在一维线形电极表面进行第一次涂膜，从而在一维线形电极表面包裹纳米银颗粒层；