化剂使用Fe (2 nm)/ Al2O3 (10 nm)，碳源为乙稀，气相载体为氩气和氢气的混合气体，化学气相沉积得到可纺的碳纳米管阵列。
[0019](3)可拼接电极的制备:将取向碳纳米管薄膜直接从碳纳米管阵列中拉出，正交铺排于自修复聚合物薄膜表面，铺排8层，获得可拼接的取向碳纳米管/自修复聚合物复合膜。
[0020](4)可拼接电极的拼接:将两块复合薄膜的取向碳纳米管部分面对面放置，沿膜所在平面的垂直方向将两块膜相互靠近，使两块膜的取向碳纳米管部分重叠一部分，并在互相接触时轻微施力，以实现两块膜的相对拼接。
[0021]实施例2
(O自修复高分子薄膜的制备:首先，10 g聚二酸和4.5 g 二乙烯三胺在氩气气氛下140°C加热搅拌30小时。产物用50 mL氯仿溶解，再分别以50 mL去离子水和30 mL甲醇洗涤，通过旋转蒸发除出溶剂得到自修复高分子。
[0022]取0.5 g纯化产物溶解于5 mL三氯甲烷获得均一溶液，将此溶液滴加于清洁玻璃片上，室温下挥发溶剂1.5小时，60°C烘干40分钟蒸干溶剂，即获得自修复高分子薄膜。
[0023](2)取向碳纳米管阵列的制备:通过化学气相沉积法合成可纺的多壁碳纳米管阵列。催化剂使用Fe (1.5 nm)/ Al2O3 (12 nm)，碳源为乙稀，气相载体为氩气和氢气的混合气体，化学气相沉积得到可纺的碳纳米管阵列。
[0024](3)可拼接电极的制备:将取向碳纳米管薄膜直接从碳纳米管阵列中拉出，正交铺排于自修复聚合物薄膜表面，铺排16层，获得可拼接的取向碳纳米管/自修复聚合物复合膜。
[0025](4)可拼接电极的拼接:将两块复合薄膜的取向碳纳米管和自修复高分子部分分别平行放置，沿膜所在平面方向互相靠近，将两块膜的侧面相对，在两截面互相接触后轻微施力，以实现平行拼接。
[0026]实施例3
(I)自修复高分子薄膜的制备:首先，5 g聚二酸和2.5 g 二乙烯三胺在氩气气氛下150°C加热搅拌26小时。产物用25 mL氯仿溶解，再分别以25 mL去离子水和15 mL甲醇洗涤，通过旋转蒸发除出溶剂得到自修复高分子。
[0027]取0.8 g纯化产物溶解于10 mL三氯甲烷获得均一溶液，将此溶液滴加于清洁玻璃片上，室温下挥发溶剂2小时，70°C烘干30分钟蒸干溶剂，即获得自修复高分子薄膜。
[0028](2)取向碳纳米管阵列的制备:通过化学气相沉积法合成可纺的多壁碳纳米管阵列。催化剂使用Fe (1.2 nm)/ Al2O3 (9 nm)，碳源为乙烯，气相载体为氩气和氢气的混合气体，化学气相沉积得到可纺的碳纳米管阵列。
[0029](3)可拼接电极的制备:将取向碳纳米管薄膜直接从碳纳米管阵列中拉出，正交铺排于自修复聚合物薄膜表面，铺排24层，获得可拼接的取向碳纳米管/自修复聚合物复合膜。
[0030](4)可拼接电极的拼接:将两块复合薄膜的取向碳纳米管和自修复高分子部分分别平行放置，沿膜所在平面方向互相靠近，将两块膜的侧面相对，在两截面互相接触后轻微施力，以实现平行拼接。
[0031]参考文献
[1]P.Cordier, F.Tournilhac, C.Soulie-Ziakovic, L.Leibler, Nature 2008,451: 977-980.[2]Iijima S.Nature 1991， 354: 56-58.[3]P M Ajayan, 0 Stephan, C Colliex, et al.Science.1994, 265:1212-1214.[4]ff.Z.Li, S.S.Xie, L.X.Qian, B.H.Chang, B.S.Zou, ff.Y.Zhou, R.A.Zhao, G.Wang, Science 1996， 274: 1701-1703.[5]X.Sun, T.Chen, Z.Yang, H.Peng, Acc.Chem.Res.2012, 46: 539-549.[6]M.Zhang, S.Fang, A.A.Zakhidov, S.B.Lee, A.E.Aliev, C.D.Williams, K.R.Atkinson, R.H.Baughman, Science 2005, 309: 1215-1219。
【主权项】
1.一种可拼接的平面电极，其特征在于由多块取的向碳纳米管薄膜正交铺排于自修复聚合物薄膜表面组成的复合膜，通过相对拼接或平行拼接的方式拼接而得到；其中，部分碳纳米管被包埋进自修复高分子薄膜内。2.如权利要求1所述的可拼接的平面电极的制备方法，其特征在于具体步骤为: (O自修复高分子薄膜的制备:使用改进后的”Leibler”方法，具体制备过程为:首先，1-22.8 g聚二酸和0.5-9 g 二乙烯三胺在氩气气氛下120-160 °0加热搅拌12-36小时；产物用50-100 mL氯仿溶解，再分别以50-100 mL去离子水和20-50 mL甲醇洗涤，通过旋转蒸发除去溶剂，得到自修复高分子； 取0.1-1 g上述自修复高分子溶解于1-10 mL三氯甲烷获得均一溶液，将此溶液滴加于清洁玻璃片上，室温下挥发溶剂0.5-2小时，50-80 °C烘干15-30分钟，蒸干溶剂，获得自修复高分子薄膜； (2)取向碳纳米管阵列的制备:通过化学气相沉积法合成可纺的多壁碳纳米管阵列，催化剂使用Fe (1-2 nm)/ Al2O3 (8-12 nm)，碳源为乙稀，气相载体为氩气和氢气的混合气体，化学气相沉积得到可纺的碳纳米管阵列； (3)可拼接电极的制备:将取向碳纳米管薄膜直接从碳纳米管阵列中拉出，正交铺排于自修复聚合物薄膜表面组成复合膜，并将多块复合膜拼接得到取向碳纳米管/自修复聚合物的平面电极。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述拼接为相对拼接，具体为: 将两块或更多块复合膜的取向碳纳米管部分面对面放置，沿膜所在平面的垂直方向将两块复合膜相互靠近，并使两块复合膜重叠一部分，以实现拼接。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述拼接为平行拼接，具体为: 将两块或多块复合膜的取向碳纳米管和自修复高分子部分分别平行放置，沿膜所在平面方向互相靠近，使两块复合膜的侧面相对，并使相对部分充分接触以实现拼接。
【专利摘要】本发明属于电极技术领域，具体为一种可拼接的平面柔性电极的其制备方法。本发明以自修复高分子和取向碳纳米管为原料，在自修复高分子薄膜表面铺排取向碳纳米管薄膜，使部分碳纳米管被包埋进自修复高分子薄膜内，制备出可以自由拼接的平面状电极。该复合薄膜中取向碳纳米管均匀分布在表面，使薄膜的具有较高的面内导电性，同时具有较高的柔性。不同的平面状电极可以通过相对拼接或平行拼接的方式进行简易的拼接，不需借助任何导线或电路，拼接得到的复合膜具有很好的导电性及结构稳定性。本发明新型电极将在柔性电路、可穿戴设备和便携式能源器件领域发挥极为重要的作用。
【IPC分类】H01B1/24, H01B13/00
【公开号】CN104992748
【申请号】CN201510332294
【发明人】彭慧胜, 孙浩, 姜艺舒
【申请人】复旦大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月16日