[发明专利]一种柔性可弯曲钛基掺硼金刚石薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种柔性可弯曲钛基掺硼金刚石薄膜，其特征在于，所述柔性可弯曲钛基掺硼金刚石薄膜以表面呈网格状的金属钛为基底，在基底上沉积掺硼金刚石，即可实现金刚石薄膜在常温下按任意角度弯折的功能，所述钛基掺硼金刚石薄膜还可以实现常温下的充电放电功能。

2.如权利要求1所述的柔性可弯曲钛基掺硼金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1处理钛丝或平面钛片，使其表面形成网格状结构，得到金属钛基底；

S2在基底上沉积掺硼金刚石。

3.如权利要求1所述的柔性可弯曲钛基掺硼金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述钛丝截面直径为0.2-0.5mm，长度为10-20cm；所述平面钛片长度和宽度均为1-2cm，厚度为0.2-0.5mm。

4.如权利要求1所述的柔性可弯曲钛基掺硼金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述处理操作具体包括：用不同目数砂纸以交叉方向打磨。

5.如权利要求4所述的柔性可弯曲钛基掺硼金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述打磨方式为：先沿钛丝或平面钛片长度方向，按砂纸目数80、100、150、220和400依次打磨，再沿钛丝或平面钛片长度的垂直方向重复用上述目数砂纸依次打磨，单次打磨时间为5-10min。

6.如权利要求1所述的柔性可弯曲钛基掺硼金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中，具体包括以下步骤：

S21种晶：用金刚石微粉溶液擦拭金属钛基底表面，进行种晶，结束后烘干基底备用；

S22热丝化学气相沉积法镀膜：以B₂O₃为硼源、甲烷为形核碳源、乙醇为生长碳源，以氢气鼓泡法实现硼掺杂。

7.根据权利要求3-6任意一项所述的制备方法或权利要求1所述的柔性可弯曲钛基掺硼金刚石薄膜，在柔性电容器中的应用。

8.如权利要求7所述的柔性电容器中的应用，其特征在于，所述柔性电容器的制备方法为：以两个完全相同的柔性钛基掺硼金刚石薄膜分别为正负极，以Na₂SO₄/聚乙烯醇凝胶作为电解质组装而成的柔性电容器器件。

9.如权利要求8所述的柔性电容器中的应用，其特征在于，所述Na₂SO₄/PVA凝胶的制备方法为：

(1)取2g PVA溶于20mL去离子水中，常温搅拌30min，随后放入90℃油浴中继续搅拌60min，得到PVA溶液；

(2)取1g Na₂SO₄溶于10mL去离子水中，常温搅拌15min后加入步骤(1)得到的PVA溶液中，继续搅拌120min；

(3)待步骤(2)溶液搅拌至完全溶解后，再缓慢加入0.5g Na₂SO₄搅拌120min，即得。

10.如权利要求7所述的柔性电容器中的应用，其特征在于，所述柔性电容器器件在电流密度为0.1mA cm^-2时，得到功率密度为3mW cm^-2和能量密度为12.36mJ cm^-2。