[发明专利]一种纳米导电纸及其制备方法和电容器

说明书

本发明公开了一种纳米导电纸及其制备方法和电容器，该纳米导电纸的制备方法包括：将纳米纤维素与导电材料混合均匀后经真空抽滤得到纳米导电膜；将所述纳米导电膜置于氯化胆碱和尿素的混合水溶液中浸泡，然后取出干燥。本发明的纳米导电纸通过将纳米纤维素与导电材料混合均匀后经真空抽滤先得到纳米导电膜，然后再将纳米导电膜置于氯化胆碱和尿素的混合水溶液中浸泡后干燥得到，不仅具有较高的透明度、较高的拉伸强度及较低的杨氏模量，且具有较好的导电性，且其作为关键组件构建的电容器亦具有良好的稳定性。

技术领域

本发明涉及柔性导电材料领域，具体而言，涉及一种纳米导电纸及其制备方法和电容器。

背景技术

面对现代社会日益增长的能源消耗和刻不容缓的环境保护，科研工作者们不断探索可再生、可持续的能源，如太阳能电池、风力和热力发电等清洁能源，柔性电子产品及器件作为信息社会的重要组成部分，也应走绿色环保、可持续的道路。但是近年来，随着各种电子器件在包装、可穿戴设备等柔性产品的广泛使用而产生的废弃物(如PET等)对环境和不可再生能源的威胁越来越不可忽视。而轻量级电容器是柔性电子器件中的重要组件，因此，开发一种原料来源丰富、可再生、可生物降解的电容器是十分必要的。

纸张由于高产量和低成本及作为可再生资源正起着电子产品的替代物作用，近年来已有许多报道表明采用纸张可以制得具有较好电学性能的柔性电容器。但传统纸张的一些缺点，如微米级的表面粗糙度、几乎不透明、力学性能较差等，限制了纸基柔性导电材料在电容器方面的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种纳米导电纸及其制备方法和电容器，更好地克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，该纳米导电纸通过将纳米纤维素与导电材料混合均匀后经真空抽滤先得到纳米导电膜，然后再将纳米导电膜置于氯化胆碱和尿素的混合水溶液中浸泡后干燥得到，不仅具有较高的透明度、较高的拉伸强度及较低的杨氏模量，且具有较好的导电性，且其作为关键组件构建的电容器亦具有良好的稳定性。另外，本发明的纳米导电纸的制备方法简单、便捷，易工业化，能够更好的应用于电容器中。另外，本发明制备的纳米导电纸也可以应用于透明电极和电致发光材料等领域。

具体的，本发明提出了以下具体的实施方案：

一种纳米导电纸的制备方法，包括：

将纳米纤维素与导电材料混合均匀后经真空抽滤得到纳米导电膜；

将所述纳米导电膜置于氯化胆碱和尿素的混合水溶液中浸泡，然后取出干燥。

进一步地，所述纳米纤维素通过将阔叶木浆、桉木浆或针叶木浆经TEMPO/NaBr/NaClO体系进行氧化和均质处理得到。

进一步地，所述导电材料为纳米银线、聚3，4-乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐、石墨烯、碳纳米管以及导电金属的纳米粉末中的一种或多种。

进一步地，所述导电材料的用量占所述纳米纤维素的质量的0.5～2.5wt％。

进一步地，所述将纳米纤维素与导电材料混合的过程包括：将纳米纤维素与导电材料混合后超声震荡15～30min。

进一步地，所述氯化胆碱和尿素的混合水溶液中：氯化胆碱和尿素的质量比为1：(1～3)，氯化胆碱和尿素的总质量和水的质量比为(0.01～0.05)：1。

进一步地，所述浸泡的时间为12～24h。

进一步地，所述干燥的时间为2～3h；所述干燥的温度为80～100℃。

本发明还提供了一种纳米导电纸，其由上述的纳米导电纸的制备方法制备得到。

本发明还提供了一种电容器，包括上述的纳米导电纸。

与现有技术相比，本发明的一种纳米导电纸及其制备方法和电容器的有益效果是：