一种全溶液制备CuNW@NiO高可靠柔性透明电极的方法

本发明涉及的是一种cu nw@nio高可靠柔性透明电极的全溶液制备方法。属于功能薄膜器件领域。

背景技术：

1、柔性电子技术作为一场全新的电子技术革命，是当今最令人激动和最有前景的电子技术之一，受到学术界和工业界的广泛关注。透明电子已广泛应用于液晶显示器、触摸屏、智能窗、太阳能电池、有机发光二极管、交流电致发光和超级电容器。同时，为了塑造更便捷、更智能的人类生活，柔性电子已成为一个新兴且令人兴奋的研究领域，这引起了人们对如何制造兼具耐用性和高性能的柔性透明电极的极大兴趣。

2、柔性透明电极作为柔性电子技术的关键组成器件，其可靠性也越来越受到关注，并且实现其高可靠性的需求也越来越迫切。铜纳米线(cu nws)柔性透明薄膜是现在广受欢迎的柔性透明导电薄膜材料，但铜作为一种活泼金属，较差的稳定性限制了其商业和工业领域的应用。而氧化镍(nio)包覆的铜纳米线(cu nw@nio)在不降低光电性能的同时具有更高的稳定性。因此，本发明采用一种全溶液法将 nio均匀包覆在cu nws表面形成一种核壳结构提高其稳定性，以满足在柔性电子领域的应用要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，利用全溶液法，提供一种性能优良的cu nw@nio柔性透明导电薄膜及其制备方法。

2、为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

3、本发明实施例的cu nw@nio高可靠柔性透明导电薄膜及其制备方法，其包括如下：

4、1.称取二水合氯化铜(cucl2·2h2o)135mg，抗坏血酸(c6h8o6)70mg和十八胺(c18h39n9)1.0g混合于140ml去离子水中制成混合溶液。

5、(a)cucl2·2h2o，c6h8o6和c18h39n9的纯度均大于98％。

6、(b)上述材料均为市售。

7、2.将混合液放置在磁力搅拌机上，在室温下搅拌形成淡蓝色悬浊液。

8、(a)室温为25-35℃。

9、(b)转速为500-1000r。

10、(c)搅拌时间为3-5h。

11、3.将搅拌混合均匀的淡蓝色悬浊液转移至200ml水热反应釜中，并置于120℃烘箱中反应20h。反应结束后等待反应釜自然冷却至室温，可得到砖红色液体。

12、4.将上述步骤所得产物用滴管转移至离心管中使用去离子水进行洗涤。

13、(a)去离子水和砖红色液体的比例为1∶1。

14、(b)先以2000转离心清洗5min，再以12000转离心清洗2min。

15、(c)倒掉上层清液，并用去离子水冲洗掉管壁上的剩余的褐色液体十八胺。

16、(d)去离子水为市售。

17、5.将上述清洗后的产物用正己烷进行第二次离心清洗。

18、(a)加入正己烷直到将管壁上的褐色沉淀物淹没为止。

19、(b)先以2000转离心清洗5min，再以12000转离心清洗2min。

20、(c)清洗结束再倒掉底部透明物质。

21、(d)正己烷溶液纯度大于99％，为市售。

22、6.将上述清洗后的产物用异丙醇进行第三次离心清洗。

23、(a)加入异丙醇直到淹没管壁上的铜线。

24、(b)先以2000转离心清洗5min，再以12000转离心清洗2min。

25、(c)完成后将产物分散在异丙醇中，装进喷瓶中备用。

26、(d)异丙醇溶液纯度大于99％，为市售。

27、7.将cu nws喷涂到柔性衬底polyethylene terephthalate(pet)上。

28、8.将cu nws连同pet衬底一起置于醋酸中浸泡去除cu nws表面的氧化物和有机物制成cu nws/pet透明导电薄膜。

29、(a)醋酸温度为60-70℃。

30、(b)醋酸浓度大于99.5％，为市售。

31、9.称取氟化镍(nif2)160mg溶于5ml去离子水和25ml酒精的混合溶液中配成nif2溶液。

32、(a)nif2，去离子水和酒精的纯度大于99％，为市售。

33、10.将cu nws/pet静置在nif2溶液中，使cu nws表面均匀生长一层nio形成cu nw@nio核壳结构。

34、(a)静置时间为10-90min。

35、(b)静置温度为25-35℃。

36、11.取出cu nw@nio/pet透明导电薄膜并用去离子水冲洗表面残余nif2溶液制成cu nw@nio高可靠柔性透明导电薄膜。

37、所制备的cu nw@nio高可靠柔性透明导电薄膜在透过率为85％时方阻为14.8ω/sq.，在弯折曲率半径为5.0mm弯折2000次后，方阻仅仅增加1.4倍，在室温下放置7天后方阻仅仅增加一倍。

38、本发明公开的柔性cu nw@nio高可靠柔性透明导电薄膜光电性能好，弯折性能优秀，且稳定性良好，制备工艺简单，适用于大规模生产，为柔性电子领域的开发和应用提供了良好的透明电极。

39、有益效果：本发明实施例使用全溶液法制备cu nw@nio高可靠柔性透明导电薄膜，电极性能优良，适合在柔性电子领域中应用。

技术特征：

1.本发明实施例的cunw@nio高可靠柔性透明导电薄膜及其制备方法，其包括如下：

技术总结
本发明属于功能薄膜器件领域，涉及一种Cu NW@NiO高可靠柔性透明电极的全溶液制备方法。本发明公开了一种Cu NW@NiO高可靠柔性透明电极的全溶液制备方法，首先将二水合氯化铜、抗坏血酸和十八胺混合、搅拌、反应形成砖红色液体，再采用去离子水、正己烷、异丙醇分别进行洗涤，得到Cu NWs；其次将得到的Cu NWs喷涂到柔性衬底PET上并一起置于醋酸中浸泡去除表面的氧化物和有机物，再将其静置于NiF2溶液中形成CuNW@NiO核壳结构，最终制备出Cu NW@NiO高可靠柔性透明导电薄膜。本发明公开的柔性Cu NW@NiO高可靠柔性透明导电薄膜光电性能好，弯折性能优秀，且稳定性良好，制备工艺简单，适用于大规模生产，为柔性电子领域的开发和应用提供了良好的透明电极。

技术研发人员：张宁,常春雷,周彦
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16