CN104992778A - 制备可弯曲透明导电电极的方法 - Google Patents

制备可弯曲透明导电电极的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种有机离子凝胶在柔性基底上制备可弯曲透明导电电极的方法，以及一种离子液体-聚合物凝胶的制备方法与其在可弯曲透明电极上的应用。本发明提供的离子液体-聚合物凝胶，由离子液体和聚合物经化学聚合或物理共混而成。由上述离子液体-聚合物制备的导电凝胶，包括聚合物、离子液体/和导电纳米材料。本发明还公开了这类有机离子凝胶用于可弯曲透明电极的制备方法。本发明提供的离子凝胶透明电极，克服了现有透明电极技术中成本高，工艺复杂，原料稀缺的缺陷，具有优良的可加工性能，该透明电极尤其适用于制备可视电子设备的屏幕、可穿戴电子设备、可弯曲太阳能电池、可弯曲发光二极管。本发明可以调节离子凝胶导电层的电阻。

Description

制备可弯曲透明导电电极的方法
技术领域
本发明属于电子器件制备与应用领域，涉及利用有机离子凝胶在柔性基底上制备的可弯曲透明导电电极及其制备的方法。
背景技术
透明电极在当代众多电子与光电子元器件中发挥着重要的作用，是不可缺少的光电功能材料。但是，该领域无论是在产业应用还是基础研究方面，都到了升级换代的关键时刻。一方面，作为当前市场的主导透明电极材料，氧化铟锡(ITO)已经遭遇了铟资源枯竭、真空磁控溅射耗能昂贵的严峻挑战。另一方面，当前的元器件正由传统的硬质芯片向柔性、弹性、可穿戴器件过渡，这方面市场正在爆发式增长，毫无疑问就对其中的透明电极提出了新的要求。目前替代ITO透明导电玻璃的方式主要是利用银纳米线作为透明导电层，得到了研究机构和工业界的广泛关注(Hu et al,AcsNano,4:2955-2963(2010) ；Tokuno, Nano Res,4:1215-1222 (2011) ；Kim et al, AcsNano, 7:1081-1091 (2013).)。但是现存的一些合成银纳米线的方法不得不使用微乳泵缓慢滴加前驱液来减少副产物和获得超长的银纳米线，该工艺较复杂而且不能获得高的产量，因此不适于工业化生产。更为重要的若银纳米线薄膜直接裸露与基底表面，很容易被硬物划伤。另外，银纳米线长时间直接暴露在空气中，容易被硫化从而降低导电性。因此需要探索一种新型透明电极既可以保证高的透光性、导电性和可弯曲性能，又能实现较好的耐磨性和环境稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用有机离子凝胶在柔性基底上制备可弯曲透明导电电极的方法。该方法能够调节离子凝胶导电层的电阻。
本发明中还提供了一种可弯曲透明导电电极，其包括透明的离子凝胶、柔性可弯曲透明聚合物薄膜；其特征在于：透明的所述离子凝胶为通过化学聚合或物理共混制备的离子凝胶，且其中均匀地混合有导电纳米材料；所述柔性可弯曲透明聚合物薄膜作为所述可弯曲透明导电电极的支撑层。
本发明的在利用有机离子凝胶在柔性基底上制备可弯曲透明导电电极的方法通过以下技术方案实现。
一种可弯曲透明导电电极的方法，包括以下步骤：
（1）将离子液体和聚合物形成透明的溶胶以制备透明的离子凝胶；
（2）在步骤（1）形成的透明的溶胶中加入导电纳米材料继续搅拌至均匀状态，以调节所述透明导电电极的电阻；
（3）将步骤（2）形成的所述溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲透明聚合物薄膜上；在溶胶中的溶剂挥发完全后，形成导电层为透明的离子凝胶、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的所述透明导电电极。
本发明中的上述步骤（1）中，通过化学聚合或物理共混形成透明的溶胶以制备透明的离子凝胶，其中：
1.1 化学聚合为：离子液体和聚合物单体以一定比例溶解于溶剂中，均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂，继续搅拌至均匀状态。然后在加热状态下反应形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。1.2 物理共混为：聚合物溶于溶剂，均匀搅拌后加入离子液体，继续搅拌形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。本发明中的所述的离子液体为咪唑类、吡啶类、吡咯烷类和哌啶类离子液体中的一种或几种。咪唑类如1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐；吡啶类如N-丁基-吡啶溴盐；吡咯烷类如N-丁基-N-甲基吡咯烷溴盐；哌啶类如N-丁基-N-甲基哌啶溴盐。
本发明中的所述的聚合物单体为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、氯乙烯中的一种或几种。
本发明中的所述的溶剂是水、氯仿、正己烷、甲苯、丙酮中的一种或几种。
本发明中的所述的离子液体/溶剂的重量比例是1/1000-1000/1000。
本发明中的所述的单体引发剂是过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、偶氮二异丁腈中的一种或几种。
本发明中的所述的加热温度是20-90 ℃。
本发明中的所述的引发剂/聚合物单体的重量比例是1/1000-5/1000。
本发明中的所述的与离子液体物理共混的聚合物是聚丙烯、聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚硅树脂中的一种或几种。
本发明中的所述的离子液体/聚合物(或聚合物单体)的重量比例是1/1000-1000/1000。
本发明中的所述的在柔性电极制备过程中，所用柔性可弯曲透明聚合物薄膜为聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯中的一种或多种。
本发明中的所述的改变离子凝胶层电阻的导电纳米材料包括金属/半导体纳米材料，其包括金纳米线、银纳米线、铜纳米线、碳纳米管、石墨烯薄层中的一种或多种。
本发明中的所述的离子液体/添加纳米材料的重量比例是1000/1-1000/1000。
本发明提供的离子凝胶透明电极，克服了现有透明电极技术中成本高，工艺复杂，原料稀缺的缺陷，具有优良的可加工性能。通过向离子凝胶中添加金属纳米材料，本发明可以调节离子凝胶导电层的电阻。本发明得到的离子凝胶透明电极经过长达一年的放置不会损坏或者导电性下降，且经过一小时的紫外光照对其形成无影响，生成的导电层性质稳定。本发明的方法操作简便、易于控制、所需设备简单、能够大规模生产，该透明电极可用于制备可弯曲电子显示器屏幕，比如手机、电脑显示器、手表、可视化眼镜等；也可用于制备可弯曲发光二极管或者可弯曲太阳能电池。
附图说明
图1是本发明的可弯曲离子凝胶透明电极的示意图。
具体实施方式
以下实施例仅是对本发明的技术方案作进一步的说明，而不是对本发明的技术方案进行限制。
实施例1。
（1）透明离子凝胶的制备方法（化学聚合）。
1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐和丙烯酸以1/1000重量比溶解于氯仿中（离子液体/氯仿的重量比例是1/1000），均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂过氧化苯甲酰（引发剂/聚合物单体的重量比例是1/1000），继续搅拌至均匀状态。然后在20 ℃加热状态下反应形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。
（2）离子凝胶透明电极的制备方法 。
将步骤（1）形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚苯乙烯透明聚合物薄膜上。在溶胶中溶剂挥发完全后，形成导电层为离子液体/聚合物共混物、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极。
（3）调节离子凝胶透明电极电阻的方法 。
由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别，所以可以通过加入金纳米线（离子液体/金纳米线的重量比例是1000/1）的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。加入方法为在步骤（1）形成的透明的溶胶中加入金属/半导体纳米材料继续搅拌至均匀状态。然后执行步骤（2），形成离子凝胶透明电极。
（4）离子凝胶透明电极的应用。
上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲手机显示器屏幕，能很好地保持稳定状态，电响应时间为0.1 ms，比普通ITO的响应时间要减少0.1 ms。
实施例2。
（1）透明离子凝胶的制备方法（化学聚合）。
N-丁基-吡啶溴盐和甲基丙烯酸甲酯以250/1000重量比溶解于正己烷中（离子液体/正己烷的重量比例是250/1000），均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂过氧化二叔丁基（引发剂/聚合物单体的重量比例是2/1000），继续搅拌至均匀状态。然后在40 ℃加热状态下反应形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。
（2）离子凝胶透明电极的制备方法。
将步骤（1）形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚丙烯透明聚合物薄膜上。在溶胶中溶剂挥发完全后，形成导电层为离子液体/聚合物共混物、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极。
（3）调节离子凝胶透明电极电阻的方法。
由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别，所以可以通过加入银纳米线（离子液体/银纳米线的重量比例是1000/250）的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。加入方法为在步骤（1）形成的透明的溶胶中加入金属/半导体纳米材料继续搅拌至均匀状态。然后执行步骤（2），形成离子凝胶透明电极。
（4）离子凝胶透明电极的应用。
上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲眼镜显示器屏幕，能很好地保持稳定状态，电响应时间为0.1 ms，比普通ITO的响应时间要减少0.1 ms。
实施例3。
（1）透明离子凝胶的制备方法（化学聚合）。
N-丁基-N-甲基吡咯烷溴盐和苯乙烯以750/1000重量比溶解于甲苯中（离子液体/甲苯的重量比例是500/1000），均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂偶氮二异丁腈（引发剂/聚合物单体的重量比例是4/1000），继续搅拌至均匀状态。然后在60 ℃加热状态下反应形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。
（2）离子凝胶透明电极的制备方法。
将步骤（1）形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚乙烯透明聚合物薄膜上。在溶胶中溶剂挥发完全后，形成导电层为离子液体/聚合物共混物、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极。
（3）调节离子凝胶透明电极电阻的方法。
由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别，所以可以通过加入铜纳米线（离子液体/铜纳米线的重量比例是1000/500）的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。加入方法为在步骤（1）形成的透明的溶胶中加入金属/半导体纳米材料继续搅拌至均匀状态。然后执行步骤（2），形成离子凝胶透明电极。
（4）离子凝胶透明电极的应用。
上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲发光二极管，能很好地保持稳定状态，电响应时间为0.1 ms，比普通ITO的响应时间要减少0.1 ms。
实施例4。
（1）透明离子凝胶的制备方法（化学聚合）。
N-丁基-N-甲基哌啶溴盐和氯乙烯以1000/1000重量比溶解于丙酮中（离子液体/丙酮的重量比例是1000/1000），均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂过氧化苯甲酰（引发剂/聚合物单体的重量比例是1/1000），继续搅拌至均匀状态。然后在90 ℃加热状态下反应形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。
（2）离子凝胶透明电极的制备方法 。
将步骤（1）形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚二甲基硅氧烷透明聚合物薄膜上。在溶胶中溶剂挥发完全后，形成导电层为离子液体/聚合物共混物、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极。
（3）调节离子凝胶透明电极电阻的方法。
由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别，所以可以通过加入碳纳米管（离子液体/碳纳米管的重量比例是1000/750）的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。加入方法为在步骤（1）形成的透明的溶胶中加入金属/半导体纳米材料继续搅拌至均匀状态。然后执行步骤（2），形成离子凝胶透明电极。
（4）离子凝胶透明电极的应用。
上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲太阳能电池，能很好地保持稳定状态，电响应时间为0.1 ms，比普通ITO的响应时间要减少0.1 ms。
实施例5。
（1）透明离子凝胶的制备方法（化学聚合）。
N-丁基-N-甲基哌啶溴盐和氯乙烯以1000/1000重量比溶解于丙酮中（离子液体/丙酮的重量比例是1000/1000），均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂过氧化苯甲酰（引发剂/聚合物单体的重量比例是1/1000），继续搅拌至均匀状态。然后在90 ℃加热状态下反应形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。
（2）离子凝胶透明电极的制备方法。
将步骤（1）形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚对苯二甲酸乙二酯透明聚合物薄膜上。在溶胶中溶剂挥发完全后，形成导电层为离子液体/聚合物共混物、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极。
（3）调节离子凝胶透明电极电阻的方法。
由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别，所以可以通过加入石墨烯薄层（离子液体/石墨烯薄层的重量比例是1000/1000）的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。加入方法为在步骤（1）形成的透明的溶胶中加入金属/半导体纳米材料继续搅拌至均匀状态。然后执行步骤（2），形成离子凝胶透明电极。
（4）离子凝胶透明电极的应用。
上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲手机显示器屏幕，能很好地保持稳定状态，电响应时间为0.1 ms，比普通ITO的响应时间要减少0.1 ms。
实施例6。
（1）透明离子凝胶的制备方法（化学聚合）。
N-丁基-N-甲基哌啶溴盐和氯乙烯以1000/1000重量比溶解于丙酮中（离子液体/丙酮的重量比例是1000/1000），均匀搅拌后加入单体聚合的引发剂过氧化苯甲酰（引发剂/聚合物单体的重量比例是1/1000），继续搅拌至均匀状态。然后在90 ℃加热状态下反应形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。
（2）离子凝胶透明电极的制备方法。
将步骤（1）形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚对苯二甲酸乙二酯透明聚合物薄膜上。在溶胶中溶剂挥发完全后，形成导电层为离子液体/聚合物共混物、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极。
（3）离子凝胶透明电极的应用。
上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲手机显示器屏幕，能很好地保持稳定状态，电响应时间为0.1 ms，比普通ITO的响应时间要减少0.1 ms。
实施例7。
（1）透明离子凝胶的制备方法（物理共混）。
聚丙烯溶于氯仿，均匀搅拌后加入1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐（离子液体/氯仿的重量比例是1/1000；离子液体/聚合物的重量比例是1/1000），继续搅拌形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。
（2）离子凝胶透明电极的制备方法。
将步骤（1）形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚苯乙烯透明聚合物薄膜上。在溶胶中溶剂挥发完全后，形成导电层为离子液体/聚合物共混物、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极。
（3）调节离子凝胶透明电极电阻的方法。
由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别，所以可以通过加入金纳米线（离子液体/金纳米线的重量比例是1000/1）的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。加入方法为在步骤（1）形成的透明的溶胶中加入金属/半导体纳米材料继续搅拌至均匀状态。然后执行步骤（2），形成离子凝胶透明电极。
（4）离子凝胶透明电极的应用。
上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲手机显示器屏幕，能很好地保持稳定状态，电响应时间为0.1 ms，比普通ITO的响应时间要减少0.1 ms。
实施例8。
（1）透明离子凝胶的制备方法（物理共混）。
聚乙烯溶于水，均匀搅拌后加入1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐（离子液体/水的重量比例是250/1000；离子液体/聚合物的重量比例是250/1000），继续搅拌形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。
（2）离子凝胶透明电极的制备方法。
将步骤（1）形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚丙烯透明聚合物薄膜上。在溶胶中溶剂挥发完全后，形成导电层为离子液体/聚合物共混物、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极。
（3）调节离子凝胶透明电极电阻的方法。
由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别，所以可以通过加入银纳米线（离子液体/银纳米线的重量比例是1000/250）的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。加入方法为在步骤（1）形成的透明的溶胶中加入金属/半导体纳米材料继续搅拌至均匀状态。然后执行步骤（2），形成离子凝胶透明电极。
（4）离子凝胶透明电极的应用。
上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲眼镜显示器屏幕，能很好地保持稳定状态，电响应时间为0.1 ms，比普通ITO的响应时间要减少0.1 ms。
实施例9。
（1）透明离子凝胶的制备方法（物理共混）。
聚二甲基硅氧烷溶于甲苯，均匀搅拌后加入1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐（离子液体/甲苯的重量比例是500/1000；离子液体/聚合物的重量比例是500/1000），继续搅拌形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。
（2）离子凝胶透明电极的制备方法。
将步骤（1）形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚乙烯透明聚合物薄膜上。在溶胶中溶剂挥发完全后，形成导电层为离子液体/聚合物共混物、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极。
（3）调节离子凝胶透明电极电阻的方法。
由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别，所以可以通过加入铜纳米线（离子液体/铜纳米线的重量比例是1000/500）的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。加入方法为在步骤（1）形成的透明的溶胶中加入金属/半导体纳米材料继续搅拌至均匀状态。然后执行步骤（2），形成离子凝胶透明电极。
（4）离子凝胶透明电极的应用。
上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲发光二极管，能很好地保持稳定状态，电响应时间为0.1 ms，比普通ITO的响应时间要减少0.1 ms。
实施例10。
（1）透明离子凝胶的制备方法（物理共混）。
聚四氟乙烯溶于正己烷，均匀搅拌后加入1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐（离子液体/正己烷的重量比例是750/1000；离子液体/聚合物的重量比例是750/1000），继续搅拌形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。
（2）离子凝胶透明电极的制备方法。
将步骤（1）形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚二甲基硅氧烷透明聚合物薄膜上。在溶胶中溶剂挥发完全后，形成导电层为离子液体/聚合物共混物、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极。
（3）调节离子凝胶透明电极电阻的方法。
由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别，所以可以通过加入碳纳米管（离子液体/碳纳米管的重量比例是1000/750）的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。加入方法为在步骤（1）形成的透明的溶胶中加入金属/半导体纳米材料继续搅拌至均匀状态。然后执行步骤（2），形成离子凝胶透明电极。
（4）离子凝胶透明电极的应用。
上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲太阳能电池，能很好地保持稳定状态，电响应时间为0.1 ms，比普通ITO的响应时间要减少0.1 ms。
实施例11。
（1）透明离子凝胶的制备方法（物理共混）。
聚硅树脂溶于丙酮，均匀搅拌后加入1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐（离子液体/丙酮的重量比例是1/1000；离子液体/聚合物的重量比例是1/1000），继续搅拌形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。
（2）离子凝胶透明电极的制备方法。
将步骤（1）形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚对苯二甲酸乙二酯透明聚合物薄膜上。在溶胶中溶剂挥发完全后，形成导电层为离子液体/聚合物共混物、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极。
（3）调节离子凝胶透明电极电阻的方法。
由于离子凝胶的电阻为兆欧姆级别，所以可以通过加入石墨烯薄层（离子液体/石墨烯薄层的重量比例是1000/1000）的方式调节离子凝胶透明电极的电阻。加入方法为在步骤（1）形成的透明的溶胶中加入金属/半导体纳米材料继续搅拌至均匀状态。然后执行步骤（2），形成离子凝胶透明电极。
（4）离子凝胶透明电极的应用。
上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲手机显示器屏幕，能很好地保持稳定状态，电响应时间为0.1 ms，比普通ITO的响应时间要减少0.1 ms。
实施例12。
（1）透明离子凝胶的制备方法（物理共混）。
聚丙烯溶于氯仿，均匀搅拌后加入1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐（离子液体/氯仿的重量比例是1000/1000；离子液体/聚合物的重量比例是1000/1000），继续搅拌形成透明的溶胶。此类溶胶用于下一步制备离子凝胶透明电极。
（2）离子凝胶透明电极的制备方法。
将步骤（1）形成的透明离子溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲聚对苯二甲酸乙二酯透明聚合物薄膜上。在溶胶中溶剂挥发完全后，形成导电层为离子液体/聚合物共混物、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的离子凝胶透明电极。
（3）离子凝胶透明电极的应用。
上述制备的离子凝胶透明电极可用于制备可弯曲手机显示器屏幕，能很好地保持稳定状态，电响应时间为0.1 ms，比普通ITO的响应时间要减少0.1 ms。

Claims (10)

1.一种制备可弯曲透明导电电极的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）将离子液体和聚合物形成透明的溶胶以制备透明的离子凝胶；
（2）在步骤（1）形成的透明的溶胶中加入导电纳米材料继续搅拌至均匀状态，以调节所述透明导电电极的电阻；
（3）将步骤（2）形成的所述溶胶均匀涂覆在柔性可弯曲透明聚合物薄膜上；在溶胶中的溶剂挥发完全后，形成导电层为透明的离子凝胶、支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜的所述透明导电电极。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，通过化学聚合或物理共混形成透明的溶胶以制备透明的离子凝胶；其中
1.1所述化学聚合的步骤包括：
离子液体和聚合物单体以一定比例溶解于溶剂中，均匀搅拌后加入引发聚合物单体聚合的引发剂，继续搅拌至均匀状态；然后在加热状态下反应形成透明的溶胶以用于制备透明的离子凝胶；
1.2所述物理共混的步骤包括：
聚合物溶于溶剂，均匀搅拌后加入离子液体，继续搅拌形成透明的溶胶以用于制备透明的离子凝胶。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述离子液体为咪唑类、吡啶类、吡咯烷类和哌啶类离子液体中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述引发剂是过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、偶氮二异丁腈中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，与离子液体物理共混的聚合物是聚丙烯、聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚硅树脂中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述咪唑类离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐；所述吡啶类离子液体为N-丁基-吡啶溴盐；所述吡咯烷类离子液体为N-丁基-N-甲基吡咯烷溴盐；所述哌啶类离子液体为N-丁基-N-甲基哌啶溴盐。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述可弯曲透明聚合物薄膜为聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯中的一种或多种。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述导电纳米材料包括金属纳米材料和/或半导体纳米材料。
9.一种可弯曲透明导电电极，包括导电层和支撑层，其特征在于，所述导电层为透明的离子凝胶，所述离子凝胶中均匀地混合有导电纳米材料；所述支撑层为柔性可弯曲透明聚合物薄膜。
10.根据权利要求9所述的可弯曲透明导电电极，其特征在于，所述可弯曲透明导电电极采用权利要求1-8中任一项所述的方法制备。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018126892A1 (zh) * 2017-01-04 2018-07-12 北京赛特超润界面科技有限公司 一种金属纳米线和离子液体凝胶复合的柔性透明电极的制备方法
CN109029801A (zh) * 2018-05-25 2018-12-18 苏州大学 一种金属纳米线复合膜压力传感器及其制备方法
CN110459366A (zh) * 2019-07-30 2019-11-15 哈尔滨工业大学（深圳） 超高透光率电极的制备方法和电子皮肤、机器人

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103199126A (zh) * 2013-03-19 2013-07-10 上海理工大学 石墨烯-氧化锌透明导电薄膜及其制备方法
CN103938210A (zh) * 2014-04-10 2014-07-23 三峡大学 一种azo透明导电薄膜的制备方法
CN104393194A (zh) * 2014-12-10 2015-03-04 京东方科技集团股份有限公司 一种柔性电极、其制作方法、电子皮肤及柔性显示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101991676B1 (ko) * 2012-03-08 2019-06-21 주식회사 동진쎄미켐 투명 전극 형성용 전도성 잉크 조성물
CN103647042A (zh) * 2013-11-30 2014-03-19 孙永平 尖晶石型锂离子薄膜电极的制备方法
CN103647049A (zh) * 2013-12-04 2014-03-19 合肥国轩高科动力能源股份公司 一种磷酸铁锂薄膜电极的制备方法
CN103762014A (zh) * 2013-12-24 2014-04-30 苏州大学 一种基于丝素蛋白的柔性透明电极薄膜及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103199126A (zh) * 2013-03-19 2013-07-10 上海理工大学 石墨烯-氧化锌透明导电薄膜及其制备方法
CN103938210A (zh) * 2014-04-10 2014-07-23 三峡大学 一种azo透明导电薄膜的制备方法
CN104393194A (zh) * 2014-12-10 2015-03-04 京东方科技集团股份有限公司 一种柔性电极、其制作方法、电子皮肤及柔性显示装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018126892A1 (zh) * 2017-01-04 2018-07-12 北京赛特超润界面科技有限公司 一种金属纳米线和离子液体凝胶复合的柔性透明电极的制备方法
CN109029801A (zh) * 2018-05-25 2018-12-18 苏州大学 一种金属纳米线复合膜压力传感器及其制备方法
CN110459366A (zh) * 2019-07-30 2019-11-15 哈尔滨工业大学（深圳） 超高透光率电极的制备方法和电子皮肤、机器人
CN110459366B (zh) * 2019-07-30 2020-11-13 哈尔滨工业大学（深圳） 超高透光率电极的制备方法和电子皮肤、机器人

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