《科学家研制出高性能铜网格柔性透明电极》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2018-09-06
  • 中国科学院院士、中国科学院理化技术所研究员江雷团队与兰州大学教授柳明珠合作,报道了一种具有高稳定性和优异光电性能的铜网格柔性透明电极。相关成果发表于《应用材料和界面》。

      基于铜的柔性透明电极因价格低廉、性能优异,在柔性电子领域具有广阔的应用前景。已报道的铜基柔性透明电极主要是基于铜纳米线网络和铜网格的透明电极,在实际应用中面临两个主要难题:一是制备过程比较复杂,不利于大规模生产;二是微纳尺度的铜极易被氧化,降低材料的导电性能。这些问题极大地限制了铜基透明电极的进一步应用。

      新研究通过限域化学沉积的方法制备了形貌可控的铜网格,通过调控离子液体的化学结构和铜网格的微观形貌实现了离子液体在铜网格上的超浸润,进一步通过原位聚合法成功在铜网格表面引入均一的纳米离子凝胶层,设计构筑了具有优异光电性能和出色稳定性的离子凝胶复合铜网格柔性透明电极。这种新型的离子凝胶复合铜网格柔性透明电极制备过程简单,无需复杂的溅射过程,同时材料的柔性、化学稳定性和与基底的结合力等性能均得到提高,有望替代传统的ITO电极,应用于柔性电子领域。

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    • 科技日报讯 (记者吴长锋)塑料垃圾对生态环境造成了巨大危害,对人类健康也产生巨大的威胁,发展新一代可持续塑料替代材料迫在眉睫。记者从中国科学技术大学获悉,该校俞书宏院士团队成功研制了一类超强、超韧、透明的高性能可持续仿贝壳复合薄膜,成功构筑了“砖-纤维”仿贝壳层状结构,使该薄膜展现出远超传统塑料的力学性能,展现出比塑料薄膜更突出的综合性能。研究成果日前发表于《物质》上。 据介绍,这种高透明高雾度薄膜得益于致密的仿贝壳“砖-纤维”结构,通过薄膜内部孔隙的填充保证透光效果,通过纳米片-纤维素的界面散射保证光学雾度,从而可以在370—780纳米的可见光谱波长范围内,同时实现超过73%的高透明度和超过80%的高光学雾度。同时,该薄膜还具有高强、高韧的优异性能,分别是商用PET塑料薄膜的6倍和3倍以上。此外,纳米纤维三维网络和“砖-纤维”仿贝壳结构设计,有效抑制裂纹扩展,同时纤维变细效应可以提高材料内部纤维间的氢键密度、促进薄膜拉伸过程中的纤维滑移,从而使材料兼具高强度和高韧性。而且,该薄膜在250℃下仍能保持结构和性能稳定,在极端环境下具备比塑料薄膜更为优异的服役性能。 研究人员表示,这种仿生薄膜材料集成了优异的光学、力学和热学性能,并且在自然条件下可以完全生物降解,克服了废弃塑料难以降解的问题,在满足柔性电子器件基底材料光学透明性、柔性、低成本以及高低温下的尺寸稳定性等要求的同时,全生命周期绿色无污染,在未来柔性电子器件领域将具有广泛的应用前景。