[发明专利]植根式柔性薄膜电极的制备方法

说明书

本发明公开了植根式柔性薄膜电极的制备方法，涉及材料工程技术领域。本发明包括：首先在需要制作电极的试件表面进行凹坑设计；在表面制备全氟磺酸树脂涂层，并充满凹坑；将涂层酸洗、去离子水洗，去除杂质和杂离子；将试件在金属盐的溶液中浸泡一定的时间，进行离子交换；取出试件，去离子水洗后，浸泡在水中，加入还原剂，进行化学镀，得到内部含大量金属粒子的柔性薄膜电极,本发明制备的电极具有抗疲劳，柔韧性强，并且具有良好附着能力的优点。

技术领域

本发明涉及材料工程技术领域，尤其涉及植根式柔性薄膜电极的制备方法。

背景技术

随着柔性电子器件的日益增长和发展，柔性储能设备已成为储能领域中的研究热点。其中，电极材料作为储能设备的核心部件，从而成为科研工作者的研究重点并且受到了广泛的关注。目前，柔性薄膜电极的制备方法主要有真空过滤法、涂覆法、原位生长法;主要材料包括金属薄膜、石墨烯等，这些材料不能同时满足抗疲劳、附着、柔韧性等性能要求。

综上,现有技术中,缺乏一种能同时满足抗疲劳，具有柔韧性，并且具有良好附着能力的电极材料。

发明内容

本发明提供植根式柔性薄膜电极的制备方法，能够制备一种抗疲劳，具有柔韧性，并且具有良好附着能力的电极材料。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

植根式柔性薄膜电极的制备方法，包括：

S1、在试件的表面上制作凹坑,得到具有凹坑设计的试件表面；

S2、在所述试件表面上覆盖全氟磺酸树脂，填满所述凹坑，得到全氟磺酸树脂涂层，全氟磺酸树脂能够存储金属离子；

S3、对所述试件依次进行酸洗、去离子水洗，去除杂质和杂离子；

S4、将所述试件在金属盐的溶液中浸泡，进行离子交换，目标金属阳离子被存储在树脂中，然后取出试件，进行去离子水洗；

S5、将所述试件浸泡在水中，加入还原剂，进行化学镀，得到从电极试件表面向内生长的含有大量金属粒子的柔性薄膜电极，即为植根式柔性薄膜电极。

进一步的，所述凹坑内全氟磺酸树脂的体积占所述全氟磺酸树脂总体积的80%以上。

进一步的，所述试件表面是平面。

进一步的，所述金属盐中金属是空气中能够稳定存在的金属，包括铂、镍、银、金。

本发明的有益效果是：

本发明在试件表面设置凹坑，在凹坑中存储全氟磺酸树脂作为根系，利用全氟磺酸树脂作为电极材料的主要反应原料置换金属粒子，因为全氟磺酸树脂不仅覆盖了试件表面，还在试件表面的凹坑中大量存在，使得置换出的金属粒子量显著增多，因此提高了电极的附着能力以及电极的导电性；全氟磺酸树脂材质是有机高分子材料，坚韧柔软，抗疲劳性能好，因为全氟磺酸树脂覆盖和填充了试件的表面和试件内部的凹坑，因此电极具有良好的柔韧性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例的示意图。

1-全氟磺酸树脂膜， 2-试件。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。