[发明专利]镍碳纳米纤维制备方法及镍碳纳米纤维

说明书

本公开提供一种镍碳纳米纤维制备方法及镍碳纳米纤维，镍碳纳米纤维制备方法包括：配制镍与有机质质量比为0.1‑0.39的有机镍基质溶液；制造有机镍基质纳米纤维；真空热解，使有机镍基质纳米纤维还原形成镍碳纳米纤维。通过本方法得到的镍碳纳米纤维，为镍核‑碳壳式的碳包覆镍线结构，因金属的反光性远远大于碳，这种结构大大降低了因金属反光造成的光相干性强的技术问题，继而提高了透明导体的透过率；同时，碳包覆镍线的结构还大大降低了镍被氧化的速率，保证了光电子器件性能的稳定性；此外，镍碳纳米纤维制备方法中采用原料来源丰富、价格低廉的镍金属，大大降低了整体材料成本。

技术领域

本公开涉及透明导电材料技术领域，尤其涉及一种镍碳纳米纤维制备方法及镍碳纳米纤维。

背景技术

氧化铟锡(ITO)是透明导电领域研究和应用最多的材料，其可印刷于透明基质表面，例如玻璃表面形成导电玻璃。然而，铟锡氧化物在材料性能方面已经达到极限，其在耐腐蚀性、导电性和机械灵活性已无进步的可能，例如，其无法进行弯折，实用性很差。

对于替代氧化铟锡的新一代透明导体材料，人们提出了纳米银纤维和纳米铜纤维这两种金属纳米纤维。其中，纳米银纤维具有良好的导电性，纳米铜纤维的价格更加低廉。

但是，在发明人实现本发明创造的过程中，发现纳米银纤维成本很高，纳米铜纤维氧化活性较大，容易造成光电子器件性能不稳定，且这两种金属纳米纤维存在与光相干性强的问题，影响透明导体的光透过率，因此，亟需一种新型金属纳米纤维，来解决上述技术问题。

发明内容

本公开所要解决的一个技术问题是：如何制备一种抗氧化能力强、光相干性低且成本低廉的金属纳米纤维。

为解决上述技术问题，本公开实施例一提供一种镍碳纳米纤维制备方法，包括：

配制镍与有机质质量比为0.1-0.39的有机镍基质溶液；

制造有机镍基质纳米纤维；

真空热解，使有机镍基质纳米纤维还原形成镍碳纳米纤维。

在一些实施例中，配制镍与有机质质量比为0.1-0.39的有机镍基质溶液的方法为：

将还原剂和分散剂溶于溶剂中，然后在室温下搅拌50min-90min至完全溶解，再加入有机镍，最后在室温下搅拌10h-15h至完全溶解；

其中，还原剂的质量百分比为5％-35％，分散剂的质量百分比为1％-10％，溶剂的质量百分比为30％-80％，有机镍的质量百分比为10％-40％。

在一些实施例中，还原剂为聚乙二醇、聚丙二醇、抗坏血酸、硼氢化钠和水合肼中的一种或多种；

其中，聚乙二醇平均相对分子质量为500-1500。

在一些实施例中，还原剂为聚乙二醇和抗坏血酸混合物，聚乙二醇和抗坏血酸的物质的量比为1:1；或

还原剂为聚丙二醇和抗坏血酸混合物，聚丙二醇和抗坏血酸的物质的量比为1:1。

在一些实施例中，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇和乙二胺四乙酸的一种或多种；

其中，聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的平均相对分子质量分别小于或等于10000。

在一些实施例中，溶剂为去离子水、无水乙醇、N，N-二甲基乙酰胺、均苯四甲酸酐和均苯四甲酸酐中的一种或多种。

在一些实施例中，有机镍为甲酸镍、乙酸镍和草酸镍等一种或多种混合物。

在一些实施例中，有机镍为甲酸镍和草酸镍混合物，甲酸镍与草酸镍的物质的量比为3:1。

在一些实施例中，制造有机镍基质纳米纤维方法为：