[发明专利]一种柔性银电极及其制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性银电极及其制备方法，其方法包括：将柔性衬底置于硫酸镍溶液中，使得衬底表面进行金属离子吸附，再将其置于硼氢化钠溶液中生成镍种子层，随后在商用无电镀镍溶液中获得致密且导电的镍电极，再将镍电极置于电镀银溶液中进行电镀即获得一种柔性银电极。本发明相比传统工艺而言，不需特定的实验温度及专业设备，且可以与现有的微电子工艺实现衔接，可实现在纸或聚酰亚胺薄膜等柔性衬底上得到银电极。具有成本低、环保度高、可降解性强、电化学稳定性好、粘合性好、热稳定性好以及耐高温等优点，并且可以大规模制造、性价比高。

技术领域

本发明涉及柔性电极的制备技术，尤其是一种可以在柔性衬底上、可大规模一次性成型的柔性银电极及制备方法。

背景技术

近年来，出现了许多基于柔性衬底的器件，如可穿戴柔性显示屏、分布式传感器、柔性传感器等。柔性传感器的发展要求更多的具有良好的柔性和稳定性的器件，然而金属电极并不具备良好的柔韧性，同时金属的成本也远高于柔性衬底。此外，柔性电极还具备重量轻、易集成、更环保等优点。因此，柔性电极应用场景将非常广泛。在柔性电极的制备过程中，如中国专利：201710791978.8中公布的一种自支撑柔性电极的制备方法及其应用，虽然可以做到更高的电化学稳定性，但其灵活性和环保度以及成本均不够好。这将会限制柔性电极的大面积量产和应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种柔性银电极及制备方法，该方法可实现在柔性衬底上制备银电极，可实现在普通滤纸、A4打印纸、聚酰亚胺薄膜等柔性衬底上制备电极，具有电化学稳定性好、粘合性好、介电常数低、热稳定性好、耐高温、成本低、环保度高、可降解、重量轻、可回收性好且可弯曲度好等优点。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种柔性银电极的制备方法，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：用去离子水、乙醇及丙酮分别对衬底超声波清洗25～35 min，得到无尘化衬底；

步骤2：将步骤1所得的衬底置于硫酸镍溶液中浸10～15min，使得衬底表面进行金属离子吸附；

步骤3：将步骤2所得的衬底置于硼氢化钠溶液中浸泡30～35min，表面金属离子吸附的部分与溶液发生反应，生成镍种子层；

步骤4：将步骤3所得的衬底置于商用无电镀镍溶液中浸泡20～30min，获得致密且导电的镍电极；

步骤5：将步骤4所得的衬底置于电镀银溶液中电镀10～15min，用去离子水清洗，制得柔性银电极；

其中：

所述衬底为纸或聚酰亚胺薄膜等具有柔性的材料；

所述硫酸镍溶液的浓度为49.5～50.5 mM；

所述硼氢化钠溶液的浓度为0.04～0.06 M；

所述无电镀镍溶液的温度为85～95℃；

所述电镀银溶液由浓度为2.5M的硫代硫酸钠溶液、1.0M的硝酸银溶液和0.8～0.9M的焦亚硫酸钠溶液混合制成。

一种上述方法制得的柔性银电极。

本发明相比传统工艺而言，不需特定的实验温度及专业设备，步骤简单，制作过程对环境友好且可以与现有的微电子工艺实现衔接，可快速实现大规模量产。相比现有的柔性电极的制备方法来说，本发明的制造成本更低，且由于可采用普通的纸或其他低成本的柔性材料作为衬底，在使用后的回收处理上也更加方便，甚至可以作为一次性电极使用，安全高效成本低。本发明制备的柔性银电极的电化学稳定性好、粘合性好、介电常数低且热稳定性好。

附图说明

图1为本发明方法流程图。

具体实施方式