具有核-壳结构的金属纳米线制造技术

技术编号：40597630 阅读：5 留言：0更新日期：2024-03-12 22:00

本发明专利技术涉及具有核‑壳结构的金属纳米线，所述金属纳米线是导电且透明的，同时具有优异的氧化稳定性，并且即使在使用本发明专利技术的金属纳米线的二次加工之后也能够保持优异的氧化稳定性。具体地，根据本发明专利技术，具有核‑壳结构的金属纳米线包括含铜的核以及在所述核上的含银的壳；核的直径D和壳的厚度L的比率D/L为10至60，壳的厚度为5nm至40nm，并且在X射线光电子能谱中银的Ag 3d<subgt;5/2</subgt;的峰强度I<subgt;1</subgt;和铜的Cu 2p<subgt;3/2</subgt;的峰强度I<subgt;2</subgt;满足以下第1式，第1式：I<subgt;2</subgt;/I<subgt;1</subgt;≤0.2。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种具有核-壳结构的金属纳米线，更具体地，涉及一种可以通过均匀且薄地形成在核上的壳来有效地防止核的金属被氧化并具有显著改善的耐久性的具有核-壳结构的金属纳米线。

技术介绍

1、最近，为了取代氧化铟锡(ito)、导电聚合物、碳纳米管、石墨烯等常规导电材料，并且同时改善导电性和透明度，诸如铜、银、镍和铟等导电金属通过将其尺寸减小到纳米级尺寸而被用作替代品。

2、其中，铜纳米线具有诸如高导电性、柔性、透明性和低价格等优点，并且正在成为替代主要用于显示器的氧化铟锡(ito)的材料。特别地，铜纳米线由于其透明导体的特性，可以用于多种目的诸如低辐射窗口、触摸感应控制面板、太阳能电池和电磁屏蔽材料。

3、然而，当铜纳米线长时间暴露于空气中时，因发生氧化现象而形成氧化铜，并且氧化现象随着温度升高进行得更快，并且因此，与纯铜相比，氧化铜具有显著降低的电导率。因此，当没有完全阻止铜在物理上和/或化学上与氧接触时，由于电性能的劣化，铜的用途可能受到限制。

4、为了防止氧化铜的产生，韩国授权专利第10-1991964号提供了一种具有核-壳结构的纳米线，但是由于诸如涂布在纳米线上用于防止氧化的壳的质量均匀性或由于在使用纳米线的二次加工期间切割纳米线而导致的核金属的暴露等问题，因此该纳米线具有产生氧化铜的高可能性。

5、因此，需要开发具有改善的耐久性的金属纳米线，其兼具优异的导电性和优异的氧化稳定性，并且是结构稳定的，即使在二次加工后也可以保持氧化稳定性。

6、相关技术文献

<p>7、专利文献

8、韩国授权专利第10-1991964号

技术实现思路

1、专利技术要解决的问题

2、本专利技术的一个目的是提供一种具有核-壳结构的金属纳米线，其不仅具有导电性和透明性的特征，还具有优异的氧化稳定性。

3、本专利技术的另一目的是提供一种具有核-壳结构的金属纳米线，其通过使用本专利技术的核-壳结构的金属纳米线，即使在二次加工期间也能保持氧化稳定性，从而具有改善的耐久性。

4、用于解决问题的手段

5、在一个总的方面，具有核-壳结构的金属纳米线，包括：含铜的核，以及在核上的含银的壳；核的直径(d)和壳的厚度(l)的比率(l/d)为10至60，壳的厚度为5nm至40nm，并且在x射线光电子能谱中银的ag3d5/2的峰强度(i1)和铜的cu 2p3/2的峰强度(i2)满足以下第1式，

6、第1式：

7、i2/i1≤0.2。

8、在根据本专利技术的示例性实施例的金属纳米线中，金属纳米线的直径可以为110nm至500nm并且纵横比可以为5至100。

9、在根据本专利技术的示例性实施例的金属纳米线中，金属纳米线的核的直径可以为100nm至400nm。

10、在根据本专利技术的示例性实施例的金属纳米线中，在x射线光电子能谱中，银的ag3d5/2的峰可以由金属银(ag0)的峰组成。

11、在根据本专利技术的示例性实施例的金属纳米线中，核中所含有的氧化铜(cuo)的含量可以为核的总重量的2重量％以下。

12、在根据本专利技术的示例性实施例的金属纳米线中，金属纳米线中的壳中所含有的银的(111)晶面的半峰全宽(full width half maximum，fwhm)可以大于核中所含有的铜的(111)晶面的半峰全宽。

13、在根据本专利技术的示例性实施例的金属纳米线中，金属纳米线的氧化开始温度可以为250℃以上。

14、在根据本专利技术的示例性实施例的金属纳米线中，在所述x射线光电子能谱中的银的ag 3d5/2的峰强度(i1)和铜的cu 2p3/2的峰强度(i2)可以满足下面的第2式，

15、第2式：

16、i2/i1≤0.05。

17、在根据本专利技术的示例性实施例的金属纳米线中，在包含金属纳米线的厚度为8μm的导电膜中，以百分比表示所述导电膜在相对湿度为60％和温度为180℃的条件下静置10天后测得的电阻率值与所述导电膜的初始电阻率值的比率的电阻率变化率可以为103％以下。

18、在另一总的方面，提供一种糊状组合物，包含上述的具有核-壳结构的金属纳米线。

19、在根据本专利技术的示例性实施例的糊状组合物中，糊状组合物还可以包含粘合剂。

20、在根据本专利技术的示例性实施例的糊状组合物中，粘合剂可以是有机粘合剂或陶瓷粘合剂。

21、专利技术效果

22、根据本专利技术的具有核-壳结构的金属纳米线可以通过薄且均匀地形成在易于氧化的核上的壳来有效地抑制可能在核上发生的氧化反应，并且可以具有结构稳定的形状，使得即使在使用金属纳米线的二次加工工艺之后也保持优异的氧化稳定性。

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【技术保护点】

1.一种具有核-壳结构的金属纳米线，其中，包括：

2.根据权利要求1所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

3.根据权利要求2所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

4.根据权利要求1所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

5.根据权利要求1所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

6.根据权利要求1所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

7.根据权利要求1所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

8.根据权利要求1所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

9.根据权利要求1所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

10.一种糊状组合物，其中，包含根据权利要求1至9中任一项所述的具有核-壳结构的金属纳米线。

11.根据权利要求10所述的糊状组合物，其中，

12.根据权利要求11所述的糊状组合物，其中，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种具有核-壳结构的金属纳米线，其中，包括：

2.根据权利要求1所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

3.根据权利要求2所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

4.根据权利要求1所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

5.根据权利要求1所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

6.根据权利要求1所述的具有核-壳结构的金属纳米线，其中，

7....

【专利技术属性】
技术研发人员：朴翰浯，金在河，金俊杓，尹国进，
申请(专利权)人：株式会社百奥尼，
类型：发明
国别省市：

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