[发明专利]基于二维纳米导电材料的复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括基底，以及在基底的至少一个主表面形成的导电层，

所述基底由包括弹性材料的组合物形成，并且，所述基底表面具有连续或不连续的凸起结构；

所述导电层包括二维纳米导电材料，所述二维纳米导电材料包括二维过渡金属碳/氮化合物，所述导电层平均厚度为10μm以下，并且，所述导电层至少部分地覆盖基底中存在所述凸起结构的区域；

所述复合材料经过n₁次预拉伸-回复循环后满足：在经历拉伸倍率为5％以上且在所述预拉伸的最大倍率以下的拉伸应变条件下，所述导电层的电阻变化率为3.5％以下，

所述n₁为10以上，

所述二维过渡金属碳/氮化合物具有如下通式：

M_n+1X_nT

其中，n为1～3的整数；M选自Sc、Ti、Zr、V、Nb、Cr或者Mo；X代表C或N元素；T表示一个或多个活性官能团。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，在所述基底的两个主表面均形成有所述导电层，并且两个主表面形成的导电层相同或不同。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述预拉伸-回复循环中，所述预拉伸的拉伸倍率为5％～1000％；所述n₁为50～150。

4.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述弹性材料选自有机硅类弹性体材料、聚烯烃类弹性体材料、聚氨酯弹性体材料以及聚酰胺类弹性体材料中的一种或多种；所述凸起结构包括脊状凸起结构。

5.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述二维过渡金属碳/氮化合物为MXene类的二维纳米导电片材。

6.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述导电层的平均厚度为0.05μm以上；所述基底的平均厚度为0.05～50mm。

7.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料经过n₁次预拉伸-回复循环后满足：

在50％拉伸应变-回复的循环测试中，R₁₀₀₀相对于R₁₀₀增加率为40％以下，

其中，R₁₀₀₀表示经历了1000个50％拉伸应变-回复的循环后所述导电层的电阻，R₁₀₀表示经历了100个50％拉伸应变-回复的循环后所述导电层的电阻。

8.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括基底，以及在基底的至少一个主表面形成的导电层，

所述基底由包括弹性材料的组合物形成，并且在所述导电层与基底的主表面层叠的至少部分区域中具有连续或不连续的脊状凸起，

所述脊状凸起包括第一脊状凸起以及第二脊状凸起，并且，根据傅里叶变换光谱测得的所述第一脊状凸起的平均波长λ₁为所述第二脊状凸起的平均波长λ₂的2.5倍以上，根据切面扫描电子显微镜图测量的所述第一脊状凸起的平均振幅A₁为所述第二脊状凸起的振幅A₂的2倍以上，

所述导电层包括二维纳米导电材料，所述二维纳米导电材料包括二维过渡金属碳/氮化合物，所述二维过渡金属碳/氮化合物具有如下通式：

M_n+1X_nT

其中，n为1～3的整数；M选自Sc、Ti、Zr、V、Nb、Cr或者Mo；X代表C或N元素；T表示一个或多个活性官能团。

9.根据权利要求8所述的复合材料，其特征在于，根据傅里叶变换光谱测得的所述第一脊状凸起的平均波长λ₁为所述第二脊状凸起的平均波长λ₂的20倍以下；根据切面扫描电子显微镜图测量的所述第一脊状凸起的平均振幅A₁为所述第二脊状凸起的平均振幅A₂的20倍以下。