[发明专利]一种以PEAK为基底的耐高温柔性导电材料及其制备方法

说明书

一种以PEAK为基底的耐高温柔性导电材料及其制备方法，属于电子材料技术领域。本发明在干净的ITO玻璃上采用计时电流方法进行电化学沉积银，所用电解液为AgNO₃和NaNO₃混合溶液，参比电极为饱和硫酸亚汞电极，对电极为铂丝，工作电极为ITO玻璃，经过电化学沉积后得到ITO‑Ag；将ITO‑Ag放在加热平板上，纳米银导电层朝上，配制PEAK溶液滴涂或旋涂在纳米银导电层表面，加热使溶剂挥发得到PEAK‑Ag。本发明通过控制成膜条件，可以调节PEAK基底与纳米银导电层的结合程度，制备出纳米银导电层嵌入PEAK结构的材料。基于此结构可以充分发挥PEAK的耐热性，对纳米银进行有效的保护，使其在高温条件下不易被氧化，保持良好导电性。

技术领域

本发明涉及电子材料技术领域，具体涉及一种以PEAK为基底的耐高温柔性导电材料及其制备方法。

背景技术

随着科技的进步和时代的发展，越来越多的电子器件朝着柔性化的方向发展。柔性电子器件是指具有柔性、在发生形变时性能能够保持稳定的器件。近年来，柔性器件在众多领域被广泛研究。在生物医学领域，柔性器件的应用主要包括可穿戴医疗设备和可植入人体器件。与传统的硅晶片等无机半导体材料相比，柔性可植入和可穿戴设备采用仿生聚合物薄膜作为基底，器件厚度和重量有所减轻，与生物组织更相配，与人体接触时能减少不良反应的发生。在能量转换领域和能量存储领域，柔性太阳能电池、基于聚合物材料的柔性纳米发电机和柔性超级电容器成为热门的研究领域。在光电设备领域，光电探测器、柔性薄膜场效应晶体管、光电转换器、和柔性LED等是主要的应用方向。随着柔性器件在生物医学、能量转换及存储器件、柔性光电设备等领域的广泛应用，要求制备柔性器件的新一代导电材料必须具备良好的机械性能、多次弯曲后能保持性能稳定和易于大规模生产等特性。

柔性导电材料的迅猛发展，对高性能柔性基底的需求正与日俱增。目前常见的应用较广泛的柔性导电材料的基底主要是聚合物，比如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，聚醚砜树脂(PES)等。尽管上述基底材料具有良好的性能，但是限于固有的热力学和机械属性，大多数聚合物基底材料都难以承受200℃以上的高温。在某些电子器件的高温加工过程(比如低温多晶硅工艺制备TFT的过程)和某些极端环境下使用(比如软体机器人勘探高温危险环境)需要柔性导电材料具有良好的耐热性和机械性能。因此，研制新方法来制备综合性能优异的耐高温柔性导电材料是未来发展的一个热点。

聚芳醚酮(PEAK)是一类亚苯基环通过醚键和羰基连接而成的聚合物。聚芳醚酮分子结构中含有刚性的苯环，因此具有优良的高温性能、力学性能和耐化学药品性等特点，本发明采用综合性能优异的PEAK为柔性材料基底，旨在制备兼具优良综合性能的耐高温柔性导电材料。

发明内容

为解决上述问题，本发明在于提供一种能够在高温环境下保持良好导电性的柔性导电材料及其制备方法。该方法制备得到的导电材料具有良好的导电性和耐高温性能。

本发明解决技术问题所述的柔性导电材料制备方法如下：

1)ITO玻璃预处理。将ITO玻璃分别用去离子水，丙酮，乙醇溶液超声清洗20-50分钟，再用氮气将ITO导电面吹干备用。

2)ITO玻璃上纳米银导电层的制备。在干净的ITO玻璃上采用计时电流方法进行电化学沉积银，所用电解液为AgNO₃和NaNO₃混合溶液，参比电极为饱和硫酸亚汞电极，对电极为铂丝，工作电极为ITO玻璃。经过电化学沉积后，一层白色的纳米银导电层将沉积在ITO玻璃上，称其为ITO-Ag。