一种纸基柔性电极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种纸基柔性电极，所述纸基柔性电极为在纸基衬底和导电层之间设置缓冲层，所述的缓冲层由富含氨基的阳离子型聚合物构成，所述的导电层由导电纳米材料和基质构成，所述基质为富含羟基的聚合物。本发明专利技术可制备具有低表面粗糙度，均匀导电性，极强粘附性和极佳柔韧性的纸基电极，并可兼容卷对卷工艺进行大面积、高效率、低成本的生产。同时，可将其结合图形化工艺和半导体材料制程，进一步制备柔性、可穿戴、低成本、可生物降解的纸基柔性光电器件，应用前景广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种纸基柔性电极及其制备方法和应用
本专利技术属于柔性导电薄膜
，更具体地，涉及一种纸基柔性电极及其制备方法和应用。
技术介绍
纸张以其轻薄、低成本、环保、柔性可折叠的优点被广泛应用于生活中，例如卫生用纸、报纸杂志、标签、广告牌等。近年来，纸基光电器件备受关注，因其具备可应用于人体穿戴、建筑外形、户外展板等需要适应自由曲面的新功能，并容易以相对较低成本的印刷制程实现大面积制备，并且环保可回收。电极作为光电器件中最基本的单元，是诸如触控面板、平板显示器、太阳能电池、可致发光器件等设备中不可或缺的一部分。传统的电极都是以金属或金属氧化物为主要的制作材料，质地较脆，不具备可挠曲的特性，因此在柔性光电子的应用领域上受到极大的限制。目前用于制作柔性电极的导电材料主要有：金属纳米线、金属纳米颗粒、石墨烯与碳纳米管、导电高分子等。其中采用导电纳米材料制备的柔性电极具有优异的导电性能和极佳的柔韧性，在经过多次弯折后仍能保持较低的表面电阻值。然而，纸基柔性电极的制备将面临以下技术难点：1)纸张的多孔特性将导致溶液渗透而使印刷精度下降；2)纸张的表面粗糙度较大将导致导电材料无法填满凹坑，不适用于对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸基柔性电极，其特征在于，在纸基衬底和导电层之间设置缓冲层，所述的缓冲层由富含氨基的阳离子型聚合物构成，所述的导电层由导电纳米材料和基质构成，所述基质为富含羟基的聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种纸基柔性电极，其特征在于，在纸基衬底和导电层之间设置缓冲层，所述的缓冲层由富含氨基的阳离子型聚合物构成，所述的导电层由导电纳米材料和基质构成，所述基质为富含羟基的聚合物。2.根据权利要求1所述的纸基柔性电极，其特征在于，所述富含氨基的阳离子型聚合物为壳聚糖、聚甲基丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺、多聚赖氨酸、聚烯丙基胺或聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的纸基柔性电极，其特征在于，所述纸基衬底的材料为印刷纸、新闻纸、牛皮纸、卡纸、铜版纸、防水相纸、硫酸纸或拷贝纸中的一种。4.根据权利要求1所述的纸基柔性电极，其特征在于，所述缓冲层中还包括流平剂，所述流平剂为丙三醇、异佛尔酮、二丙酮醇、丁基纤维素、聚丙烯酸或羧甲基纤维素中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的纸基柔性电极，其特征在于，所述的导电纳米材料为金属、碳基、硅基、金属化合物、半导体化合物、导电高分子等材料的纳米颗粒、纳米线、纳米棒、纳米管、纳米带、纳米环、纳米核壳结构中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的纸基柔性电极，其特征在于，所述基质为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇、丙烯酸树脂、丙烯酸酯类树脂、酚醛树脂的一种或多种。7.一种纸基柔性电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将导电纳米材料与基质混合，制备分散均匀的导电墨水；S2.将缓冲层材料配置成溶液，涂布在纸基衬底上，并干燥；S3.将导电墨水涂布到覆有缓冲层的纸基衬底上，干燥后即得纸基柔性电极。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，S1步骤中所述导电纳米材料占导电墨水总重的0.1%~2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨柏儒，许多桦，张雅帝，王毓成，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44