一种纳米导电纸及其制备方法和电容器技术

本发明专利技术公开了一种纳米导电纸及其制备方法和电容器，该纳米导电纸的制备方法包括：将纳米纤维素与导电材料混合均匀后经真空抽滤得到纳米导电膜；将所述纳米导电膜置于氯化胆碱和尿素的混合水溶液中浸泡，然后取出干燥。本发明专利技术的纳米导电纸通过将纳米纤维素与导电材料混合均匀后经真空抽滤先得到纳米导电膜，然后再将纳米导电膜置于氯化胆碱和尿素的混合水溶液中浸泡后干燥得到，不仅具有较高的透明度、较高的拉伸强度及较低的杨氏模量，且具有较好的导电性，且其作为关键组件构建的电容器亦具有良好的稳定性。

A nano conductive paper and its preparation method and capacitor

The invention discloses a nano conductive paper, a preparation method and a capacitor. The preparation method of the nano conductive paper includes: mixing nano cellulose and conductive material evenly, then vacuum filtration to obtain nano conductive film; immersing the nano conductive film in a mixed aqueous solution of choline chloride and urea, and then taking out and drying. The nanoconductive paper of the invention is obtained by mixing nanocellulose and conductive material evenly and then vacuum filtration, and then immersing the nanoconductive film in the mixed water solution of choline chloride and urea and drying. The nanoconductive paper not only has higher transparency, higher tensile strength and lower Young's modulus, but also has better conductivity, which is related to it. The capacitors constructed by key components also have good stability.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米导电纸及其制备方法和电容器
本专利技术涉及柔性导电材料领域，具体而言，涉及一种纳米导电纸及其制备方法和电容器。
技术介绍
面对现代社会日益增长的能源消耗和刻不容缓的环境保护，科研工作者们不断探索可再生、可持续的能源，如太阳能电池、风力和热力发电等清洁能源，柔性电子产品及器件作为信息社会的重要组成部分，也应走绿色环保、可持续的道路。但是近年来，随着各种电子器件在包装、可穿戴设备等柔性产品的广泛使用而产生的废弃物(如PET等)对环境和不可再生能源的威胁越来越不可忽视。而轻量级电容器是柔性电子器件中的重要组件，因此，开发一种原料来源丰富、可再生、可生物降解的电容器是十分必要的。纸张由于高产量和低成本及作为可再生资源正起着电子产品的替代物作用，近年来已有许多报道表明采用纸张可以制得具有较好电学性能的柔性电容器。但传统纸张的一些缺点，如微米级的表面粗糙度、几乎不透明、力学性能较差等，限制了纸基柔性导电材料在电容器方面的应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供的一种纳米导电纸及其制备方法和电容器，更好地克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，该纳米导电纸通过将纳米纤维素与导电材料混合均匀后经真空抽滤先得到纳米导电膜，然后再将纳米导电膜置于氯化胆碱和尿素的混合水溶液中浸泡后干燥得到，不仅具有较高的透明度、较高的拉伸强度及较低的杨氏模量，且具有较好的导电性，且其作为关键组件构建的电容器亦具有良好的稳定性。另外，本专利技术的纳米导电纸的制备方法简单、便捷，易工业化，能够更好的应用于电容器中。另外，本专利技术制备的纳米导电纸也可以应用于透明电极和电致发光材料等领域。具体的，本专利技术提出了以下具体的实施方案：一种纳米导电纸的制备方法，包括：将纳米纤维素与导电材料混合均匀后经真空抽滤得到纳米导电膜；将所述纳米导电膜置于氯化胆碱和尿素的混合水溶液中浸泡，然后取出干燥。进一步地，所述纳米纤维素通过将阔叶木浆、桉木浆或针叶木浆经TEMPO/NaBr/NaClO体系进行氧化和均质处理得到。进一步地，所述导电材料为纳米银线、聚3，4-乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐、石墨烯、碳纳米管以及导电金属的纳米粉末中的一种或多种。进一步地，所述导电材料的用量占所述纳米纤维素的质量的0.5～2.5wt％。进一步地，所述将纳米纤维素与导电材料混合的过程包括：将纳米纤维素与导电材料混合后超声震荡15～30min。进一步地，所述氯化胆碱和尿素的混合水溶液中：氯化胆碱和尿素的质量比为1：(1～3)，氯化胆碱和尿素的总质量和水的质量比为(0.01～0.05)：1。进一步地，所述浸泡的时间为12～24h。进一步地，所述干燥的时间为2～3h；所述干燥的温度为80～100℃。本专利技术还提供了一种纳米导电纸，其由上述的纳米导电纸的制备方法制备得到。本专利技术还提供了一种电容器，包括上述的纳米导电纸。与现有技术相比，本专利技术的一种纳米导电纸及其制备方法和电容器的有益效果是：本专利技术的纳米导电纸通过将纳米纤维素与导电材料混合均匀后经真空抽滤先得到纳米导电膜，然后再将纳米导电膜置于氯化胆碱和尿素的混合水溶液中浸泡后干燥得到，不仅具有较高的透明度、较高的拉伸强度及较低的杨氏模量，且具有较好的导电性，且其作为关键组件构建的电容器亦具有良好的稳定性。另外，本专利技术的纳米导电纸的制备方法简单、便捷，易工业化，能够更好的应用于电容器中。另外，本专利技术制备的纳米导电纸也可以应用于透明电极和电致发光材料等领域。综上所述，本专利技术特殊的结构，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的方法公开发表或使用而确属创新，产生了好用且实用的效果，较现有的技术具有增进的多项功效，从而较为适于实用，并具有广泛的产业价值。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明图1为实施例1～3制备的伸纳米导电纸的光学图片；图2为实施例1～5制备的纳米导电纸的可见光透过率曲线；图3为实施例1制备的纳米纤维素的扫描电镜图；图4为实施例1制备的纳米导电纸的扫描电镜图；图5为实施例1～5及对比例1制备的纳米导电纸、对比例1制备的纳米导电膜及纯纳米纤维素纸的拉伸-形变曲线；图6为实施例1～5及对比例1制备的纳米导电纸及纯纳米纤维素纸的杨氏模量图；图7为实施例1制备的纳米导电纸的循环伏安曲线图；图8为实施例1制备的纳米导电纸为关键组件构建的电容器的电容保留测试曲线图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对纳米导电纸及其制备方法进行更全面的描述。附图中给出了纳米导电纸及其制备方法的实施例。但是，纳米导电纸及其制备方法可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对纳米导电纸及其制备方法的公开内容更加透彻全面。在下文中，将更全面地描述本专利技术的各种实施例。本专利技术可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本专利技术的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本专利技术理解为涵盖落入本专利技术的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本专利技术的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。在本专利技术的各种实施例中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，例如，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。在本专利技术的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本专利技术的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。应注意到：在本专利技术中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本专利技术的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米导电纸的制备方法，其特征在于：包括：将纳米纤维素与导电材料混合均匀后经真空抽滤得到纳米导电膜；将所述纳米导电膜置于氯化胆碱和尿素的混合水溶液中浸泡，然后取出干燥。

【技术特征摘要】
1.一种纳米导电纸的制备方法，其特征在于：包括：将纳米纤维素与导电材料混合均匀后经真空抽滤得到纳米导电膜；将所述纳米导电膜置于氯化胆碱和尿素的混合水溶液中浸泡，然后取出干燥。2.根据权利要求1所述的纳米导电纸的制备方法，其特征在于：所述纳米纤维素通过将阔叶木浆、桉木浆或针叶木浆经TEMPO/NaBr/NaClO体系进行氧化和均质处理得到。3.根据权利要求1所述的纳米导电纸的制备方法，其特征在于：所述导电材料为纳米银线、聚3，4-乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐、石墨烯、碳纳米管以及导电金属的纳米粉末中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的纳米导电纸的制备方法，其特征在于：所述导电材料的用量为所述纳米纤维素的质量的0.5～2.5wt％。5.根据权利要求1所述的纳米导电纸...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广学，张凯丽，李仁爱，何明辉，陈琳轶，俞朝晖，
申请(专利权)人：深圳市裕同包装科技股份有限公司，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44