导电性可调的超薄柔性异质纳米线导电电极

随着电子工业的快速发展,对于导电材料的要求越来越高,常规的一些硬而脆的导电材料逐渐无法满足一些电子技术的要求。在某些特殊情形下,需要用到柔性导电材料制作柔性电极,例如触屏、有机发光二极管、电子显示屏等等。柔性电极材料兼备了优良的导电能力和优异的柔韧性而受到了广大科研工作者的广泛关注。

中国科学技术大学俞书宏课题组利用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜作为基底,构筑一种性能优异的柔性导电电极。在俞书宏教授的指导下,刘建伟博士和黄巍然同学等利用改进的Langmuir-Blodgett组装技术,在PET基底上组装排列获得厚度可调的有序碲纳米线薄膜。然后将该薄膜与合适浓度的氯金酸溶液反应,便可制备得到功能性的柔性导电薄膜。试验中,可以灵活控制反应时间、氯金酸溶液浓度、碲纳米线薄膜厚度等条件来改变功能薄膜上金纳米颗粒的大小和分布密度,进而使得薄膜电阻在一个较大的范围内得到调节。该研究组提出的纳米线薄膜制备方法新颖,并且获得的碲-金异质纳米线组装结构独特。所得柔性导电电极具有以下优点:第一,导电性可以从半导体级(兆欧姆)到金属级(欧姆)的可控调节,其最好电导达到10 000 Scm1,薄膜电阻在每平方15欧姆。第二,其柔韧性能突出,在6000次疲劳弯曲后(弯曲半径为2 毫米),其导电性没有明显的衰减。第三,电极稳定性能优良,在空气中放置一个月,性能没有改变。该方法具有巨大的应用潜力,研究成果被选为扉页文章(Frontispiece)发表于Advanced Materials。

俞书宏教授在接受MaterialsViewsChina采访时说,“虽然这项工作在导电性和柔韧性上取得了很大的进展,但是,这种柔性电极同样存在一些不足之处,例如:这种功能薄膜虽然可以通过控制薄膜厚度来控制透过率,但总体的透明性尚有待改善”。为此,该课题组正努力研制和构筑同时具备柔韧性、导电性和透明性可调的柔性透明电极。

徐 广臣 About 徐 广臣

MaterialsViewsChina专栏作者,同时为WILEY出版集团旗下的材料科学类期刊提供作者服务。

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