[发明专利]一种柔性导电石墨烯薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种柔性导电石墨烯薄膜，其特征在于，包括金属基板和依次叠层设置在所述金属基板上的绝缘层和导电层，其中，所述金属基板的材质为不锈钢金属或铜，所述绝缘层的材质为金属氧化物或氮化物，所述导电层的材质为石墨烯和金属颗粒的混合材料，所述金属颗粒为金、铂、银或铜；

所述金属基板的厚度为20～100μm，所述绝缘层的厚度为1～5μm，所述导电层的厚度为20～100μm。

2.如权利要求1所述的柔性导电石墨烯薄膜，其特征在于，所述金属氧化物为二氧化硅，所述氮化物为氮化硅。

3.如权利要求2所述的柔性导电石墨烯薄膜，其特征在于，所述混合材料中，所述金属颗粒的质量为所述石墨烯质量的0.2～0.5倍，所述金属颗粒的大小为20～100nm。

4.一种柔性导电石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10、取金属基板置于真空度为1.0×10^-5～1.0×10^-3Pa的真空镀膜室中，在所述金属基板的上溅射制备绝缘层，得到具有绝缘层的金属基板，所述金属基板的材质为不锈钢或铜，所述绝缘层的材质为金属氧化物或氮化物；

S20、将氧化石墨烯、金属颗粒和纤维素分散于有机溶剂中，配制成氧化石墨烯的浓度为0.05g/L～0.5g/L的混合分散液，所述金属颗粒、所述纤维素与所述石墨烯的质量比为0.2～0.5:0.2～0.1:1；

S30、取所述具有绝缘层的金属基板置于50～100℃的容器中，将S20制备的混合分散液喷涂在所述绝缘层上，然后在80～150℃下真空干燥1～5小时；

S40、重复S30步骤1～3次，在所述绝缘层上形成导电层前体；

S50、将经S40处理后的金属基板浸润在还原剂中，随后在100～250℃的密闭条件中还原5～20小时，使得所述导电层前体被还原为导电层，制得柔性导电石墨烯薄膜。

5.如权利要求3所述的柔性导电石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述金属基板的厚度为20～100μm，所述绝缘层的厚度为1～5μm，所述导电层的厚度为20～100μm。

6.如权利要求3所述的柔性导电石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S10中，所述金属氧化物为二氧化硅，所述氮化物为氮化硅。

7.如权利要求3所述的柔性导电石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S20中，所述金属颗粒的材质为金、铂、银和铜，所述金属颗粒的大小为20～100nm；所述纤维素为羟甲基纤维素或者羟乙基纤维素；所述有机溶剂为乙腈、乙醇、甲醇或N’N’-二甲基甲酰胺溶液。

8.如权利要求3所述的柔性导电石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述将S20制备的混合分散液喷涂在所述绝缘层上的操作中：喷枪喷嘴的宽度为0.1～1mm，喷嘴与所述绝缘层的距离为5～20cm，喷涂压力为0.5～5MPa，喷嘴移动速度为0.5～2cm/s。

9.如权利要求3所述的柔性导电石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S50中，所述还原剂为无水联胺、水合肼或二甲基阱。

10.如权利要求1所述柔性导电石墨烯薄膜在制备太阳能电池器件或有机发光二极管器件中的应用。