CN108269644A - 一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法 - Google Patents
一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：1)将金属纳米线分散于溶剂中，均匀搅拌后通过真空自组装制备透明金属纳米线网络，然后转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上；2)将步骤1)制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上的透明金属纳米线网络与离子液体预聚液通过配位作用络合；3)在光照或加热或室温条件下将络合的离子液体预聚液在金属纳米线表面交联聚合，得到金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。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。
Description
技术领域
本发明属于电子器件制备与应用领域，具体地，本发明涉及一种利用金属纳米线网络与离子液体凝胶复合制备高性能柔性透明电极的方法。
背景技术
柔性透明电极在电子与光电子产业的发展中占有举足轻重的地位，是制备众多电子与光电子元器件不可缺少的光电功能材料。目前，柔性透明电极主要是在透明有机聚合物基底上通过化学气相沉积、溶胶-凝胶法、真空蒸发沉积等制备导电氧化铟锡(ITO)薄膜(J.A.Lewis et al.Science,323,1590-1593(2009)；R.B.Kaner et al.Science,335,1326-1330(2012)；D.B.Janes et al.Nature Nanotech,2,378-384(2007)；Y.Cui etal.Nature Nanotech,8,421-425(2013))。但是，ITO面临资源枯竭，制备工艺昂贵等缺点，而且铟有毒性，对环境造成污染。近年来，金属纳米线如银纳米线、铜纳米线等凭借其优异的导电性能，在柔性透明电极制备方面展现了极大的应用前景，得到了研究机构和工业界的广泛关注，有望成为ITO的理想替代品(J.-Y.Lee et al.Nano Lett.8,689-692(2008)；J.Lee,et al.Adv.Funct.Mater.23,4171-4176(2013)；J.H.Yoo et al.ACSAppl.Mater.Inter.7,15928-15934(2015))。然而，基于金属纳米线的柔性透明电极极易被氧化，长期稳定性差。因此急需发展一种新型柔性透明电极，既能解决ITO资源匮乏、工艺成本高的难题，又能满足长期使用的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法。该方法制备的电极的透明度高、方阻低，更重要的是具有优异的长期稳定性。
为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)将金属纳米线分散于溶剂中，均匀搅拌后通过真空自组装制备透明金属纳米线网络，然后转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上；
2)将步骤1)制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上的透明金属纳米线网络与离子液体预聚液通过配位作用络合；
3)在光照或加热或室温条件下将络合的离子液体预聚液在金属纳米线表面交联聚合，得到金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
优选地，在步骤1)中，所述的溶剂是水、乙醇、丙酮中的一种或几种。
优选地，在所述步骤1)中，所述金属纳米线为银纳米线或铜纳米线。
优选地，所述离子液体预聚液包含聚合交联配位功能的离子液体。
进一步优选地，所述聚合交联配位功能的离子液体为含双键的离子液体或功能性聚离子液体或含单取代咪唑类阳离子的离子液体或含二腈胺盐阴离子的离子液体；
其中，含双键的离子液体为咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季铵盐类离子液体、季磷盐类离子液体、吡咯烷类离子液体、哌啶类离子液体中的一种或多种；
功能性聚离子液体为聚(1-乙烯基-3-羧乙基咪唑硝酸盐)、聚(1-乙烯基-3-羟乙基咪唑四氟硼酸盐)、聚(1-乙烯基-3-胺丙基咪唑硝酸盐)、聚(1-乙烯基-3-羧乙基咪唑二腈胺盐)。
更进一步优选地，所述咪唑类离子液体为1-乙烯基-3-丁基咪唑二腈胺盐；吡啶类离子液体为N-乙烯基吡啶四氟硼酸盐；季铵盐类离子液体为三丁基乙烯基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐；季磷盐类离子液体为三丁基乙烯基溴化膦；吡咯烷类离子液体为N-乙烯基-N-甲基吡咯烷溴盐；哌啶类离子液体为N-乙烯基-N-甲基哌啶溴盐。
优选地，所述含单取代咪唑类阳离子为N-甲基咪唑硫酸氢盐或N-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐；所述含二腈胺盐阴离子为1-乙烯基-3-丁基咪唑二腈胺盐。
本发明中，所述离子液体预聚液中还包含引发剂和交联剂，所述引发剂是安息香乙醚、二苯基乙酮、二苯甲酮、过硫酸钾、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；
所述交联剂是二甲基丙烯酸乙二醇酯、戊二醛、氯化钙水溶液、二异氰酸酯中的一种或多种。
本发明通过化学交联的离子液体凝胶网络结构提高复合透明电极的稳定性及透明度。
本发明步骤1)形成的透明金属纳米线网络具有超亲离子液体的性质，含有配位基团离子液体预聚液通过配位作用在金属纳米线表面形成均一的薄层。
本发明的金属纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的应用，制备的复合柔性透明电极可用于制备柔性显示屏，比如手机、电脑显示器、手表、可视化眼镜等。也可用于制备柔性有机发光二极管、太阳能电池。
本发明中的所述的步骤2)离子液体预聚液中，离子液体(含双键的离子液体或功能性聚离子液体或含单取代咪唑类阳离子的离子液体或含二腈胺盐阴离子的离子液体)/溶剂(水、乙醇或丙酮)的重量比例是1000/2000-1000/0。
本发明中所述的步骤2)离子液体预聚液中，引发剂/离子液体(含双键的离子液体或功能性聚离子液体或含单取代咪唑类阳离子的离子液体或含二腈胺盐阴离子的离子液体)的质量比例是1/1000-20/1000。
本发明中所述的步骤2)离子液体预聚液中，交联剂/离子液体(含双键的离子液体或功能性聚离子液体或含单取代咪唑类阳离子的离子液体或含二腈胺盐阴离子的离子液体)的质量比例是1/1000-50/1000。
本发明中的所述的光引发波长为250nm-420nm。
本发明中的所述的加热温度是70-90℃。
本发明提供的金属纳米线@离子液体凝胶复合透明电极，克服了现有透明电极技术中成本高，工艺复杂，原料稀缺，金属纳米线不稳定等缺点。通过控制金属纳米线悬浮液的浓度，本发明可以调节透明电极的厚度，进而调控透明电极的电阻。本发明得到的金属纳米线@离子液体凝胶复合透明电极经过长达一年的放置不会损坏或者导电性下降，且经过强酸、强碱、盐以及一小时的紫外光照对其性能无影响，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，该透明电极尤其适用于制备可视电子设备的屏幕、可穿戴电子设备、柔性有机发光二极管、柔性太阳能电池、有机电致发光面板、薄膜晶体管、有机EL面板。
附图说明
图1是本发明的金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的结构示意图。
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)透明银纳米线网络的制备方法
直径约为50nm、长度约为10μm的银纳米线与去离子水以重量比0.42/1000均匀分散。然后通过孔径为0.22μm的尼龙多孔膜，真空自组装得到银纳米线网络薄膜，将此银纳米线网络转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上，此银纳米线网络用于下一步制备银纳米线@离子液体凝胶复合透明电极。
(2)银纳米线与离子液体预聚液的配位作用
将步骤(1)形成的透明银纳米线薄膜浸泡在含1-乙烯基-3-丁基咪唑二腈胺盐、过硫酸钾、二甲基丙烯酸乙二醇酯的水溶液中(1-乙烯基-3-丁基咪唑二腈胺盐/过硫酸钾/二甲基丙烯酸乙二醇酯/水的重量比例是1000/10/40/1000)。保持1h，得到络合离子液体预聚液的银纳米线薄膜。
(3)银纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的制备
将步骤(2)中络合离子液体预聚液的银纳米线薄膜在80℃加热1h，在银纳米线表面形成离子液体凝胶保护膜，防止银纳米线氧化，得到光电性能和稳定性优异的银纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极(结构如图1所示)。
(4)复合离子液体凝胶透明电极的应用
上述制备的复合离子液体凝胶透明电极的透光率大于90％，方块电阻为5Ω/sq，可用于制备柔性有机发光二极管和柔性太阳能电池。
实施例2
(1)透明银纳米线网络的制备方法
直径约为50nm、长度约为10μm的银纳米线与去离子水以重量比0.42/1000均匀分散。然后通过孔径为0.22μm的尼龙多孔膜，真空自组装得到银纳米线网络薄膜，将此银纳米线网络转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上，此银纳米线网络用于下一步制备银纳米线@离子液体凝胶复合透明电极。
(2)银纳米线与离子液体预聚液的配位作用
将步骤(1)形成的透明银纳米线薄膜浸泡在含N-乙烯基吡啶四氟硼酸盐、二苯甲酮、二甲基丙烯酸乙二醇酯的水溶液中(N-乙烯基吡啶四氟硼酸盐/二苯甲酮/二甲基丙烯酸乙二醇酯/水的重量比例是1000/10/40/1000)。保持1h，得到络合离子液体预聚液的银纳米线薄膜。
(3)银纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的制备
将步骤(2)中络合离子液体预聚液的银纳米线薄膜在255nm紫外光下照射1h，在银纳米线表面形成离子液体凝胶保护膜，防止银纳米线氧化，得到光电性能和稳定性优异的银纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
(4)复合离子液体凝胶透明电极的应用
上述制备的复合离子液体凝胶透明电极的透光率大于90％，方块电阻为6Ω/sq，可用于制备柔性显示屏。
实施例3
(1)透明银纳米线网络的制备方法
直径约为50nm、长度约为10μm的银纳米线与去离子水以重量比0.42/1000均匀分散。然后通过孔径为0.22μm的尼龙多孔膜，真空自组装得到银纳米线网络薄膜，将此银纳米线网络转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上，此银纳米线网络用于下一步制备银纳米线@离子液体凝胶复合透明电极。
(2)银纳米线与离子液体预聚液的配位作用
将步骤(1)形成的透明银纳米线薄膜浸泡在含聚(1-乙烯基-3-羟乙基咪唑硝酸盐)的水溶液中(聚(1-乙烯基-3-羟乙基咪唑硝酸盐)/水的重量比是1000/2000)。保持1h，得到络合聚离子液体的银纳米线薄膜。
(3)银纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的制备
将步骤(2)中络合聚离子液体的银纳米线薄膜浸泡在戊二醛的水溶液中(戊二醛/水的重量比是50/1000)，保持1h，在银纳米线表面形成离子液体凝胶保护膜，防止银纳米线氧化，得到光电性能和稳定性优异的银纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
(4)复合离子液体凝胶透明电极的应用
上述制备的复合离子液体凝胶透明电极的透光率大于88％，方块电阻为8Ω/sq，可用于制备柔性显示屏、柔性太阳能电池。
实施例4
(1)透明银纳米线网络的制备方法
直径约为50nm、长度约为10μm的银纳米线与去离子水以重量比0.42/1000均匀分散。然后通过孔径为0.22μm的尼龙多孔膜，真空自组装得到银纳米线网络薄膜，将此银纳米线网络转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上，此银纳米线网络用于下一步制备银纳米线@离子液体凝胶复合透明电极。
(2)银纳米线与离子液体预聚液的配位作用
将步骤(1)形成的透明银纳米线薄膜浸泡在含聚(1-乙烯基-3-羟乙基咪唑四氟硼酸盐)的水溶液中(聚(1-乙烯基-3-羟乙基咪唑四氟硼酸盐)/水的重量比是1000/500)。保持1h，得到络合聚离子液体的银纳米线薄膜。
(3)银纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的制备
将步骤(2)中络合聚离子液体的银纳米线薄膜浸泡在氯化钙的水溶液中(氯化钙/水的重量比是50/1000)，保持1h，在银纳米线表面形成离子液体凝胶保护膜，防止银纳米线氧化，得到光电性能和稳定性优异的银纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
(4)复合离子液体凝胶透明电极的应用
上述制备的复合离子液体凝胶透明电极的透光率大于90％，方块电阻为6Ω/sq，可用于制备柔性有机发光二极管。
实施例5
(1)透明铜纳米线网络的制备方法
直径约为70nm、长度约为20μm的银纳米线与去离子水以重量比0.42/1000均匀分散。然后通过孔径为0.22μm的尼龙多孔膜，真空自组装得到铜纳米线网络薄膜，将此铜纳米线网络转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上，此铜纳米线网络用于下一步制备铜纳米线@离子液体凝胶复合透明电极。
(2)铜纳米线与离子液体预聚液的配位作用
将步骤(1)形成的透明铜纳米线薄膜浸泡在含三丁基乙烯基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、偶氮二异丁腈、二甲基丙烯酸乙二醇酯的乙醇溶液中(三丁基乙烯基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐/偶氮二异丁腈/二甲基丙烯酸乙二醇酯/乙醇的重量比例是1000/10/40/1000)。保持1h，得到络合离子液体预聚液的铜纳米线薄膜。
(3)铜纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的制备
将步骤(2)中络合离子液体预聚液的铜纳米线薄膜在80℃加热1h，在铜纳米线表面形成离子液体凝胶保护膜，防止铜纳米线氧化，得到光电性能和稳定性优异的铜纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
(4)复合离子液体凝胶透明电极的应用
上述制备的复合离子液体凝胶透明电极的透光率大于90％，方块电阻为6Ω/sq，可用于制备柔性有机发光二极管和柔性太阳能电池。
实施例6
(1)透明铜纳米线网络的制备方法
直径约为70nm、长度约为20μm的铜纳米线与去离子水以重量比0.42/1000均匀分散。然后通过孔径为0.22μm的尼龙多孔膜，真空自组装得到铜纳米线网络薄膜，将此铜纳米线网络转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上，此铜纳米线网络用于下一步制备铜纳米线@离子液体凝胶复合透明电极。
(2)铜纳米线与离子液体预聚液的配位作用
将步骤(1)形成的透明铜纳米线薄膜浸泡在含三丁基乙烯基溴化膦、二苯甲酮、二甲基丙烯酸乙二醇酯的丙酮溶液中(三丁基乙烯基溴化膦/二苯甲酮/二甲基丙烯酸乙二醇酯/丙酮的重量比例是1000/10/40/1000)。保持1h，得到络合离子液体预聚液的铜纳米线薄膜。
(3)铜纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的制备
将步骤(2)中络合离子液体预聚液的铜纳米线薄膜在255nm紫外光下照射1h，在铜纳米线表面形成离子液体凝胶保护膜，防止铜纳米线氧化，得到光电性能和稳定性优异的铜纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
(4)复合离子液体凝胶透明电极的应用
上述制备的复合离子液体凝胶透明电极的透光率大于88％，方块电阻为6Ω/sq，可用于制备柔性显示屏、柔性太阳能电池。
实施例7
(1)透明铜纳米线网络的制备方法
直径约为70nm、长度约为20μm的银纳米线与去离子水以重量比0.42/1000均匀分散。然后通过孔径为0.22μm的尼龙多孔膜，真空自组装得到铜纳米线网络薄膜，将此铜纳米线网络转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上，此铜纳米线网络用于下一步制备铜纳米线@离子液体凝胶复合透明电极。
(2)铜纳米线与离子液体预聚液的配位作用
将步骤(1)形成的透明铜纳米线薄膜浸泡在含聚(1-乙烯基-3-胺丙基咪唑硝酸盐)的水溶液中(聚(1-乙烯基-3-胺丙基咪唑硝酸盐)/水的重量比是1000/500)。保持1h，得到络合聚离子液体的铜纳米线薄膜。
(3)铜纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的制备
将步骤(2)中络合聚离子液体的铜纳米线薄膜浸泡在氯化钙的水溶液中(氯化钙/水的重量比是50/1000)，保持1h，在铜纳米线表面形成离子液体凝胶保护膜，防止铜纳米线氧化，得到光电性能和稳定性优异的铜纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
(4)复合离子液体凝胶透明电极的应用
上述制备的复合离子液体凝胶透明电极的透光率大于90％，方块电阻为6Ω/sq，可用于制备柔性显示屏、柔性有机发光二极管。
实施例8
(1)透明铜纳米线网络的制备方法
直径约为70nm、长度约为20μm的银纳米线与去离子水以重量比0.42/1000均匀分散。然后通过孔径为0.22μm的尼龙多孔膜，真空自组装得到铜纳米线网络薄膜，将此铜纳米线网络转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上，此铜纳米线网络用于下一步制备铜纳米线@离子液体凝胶复合透明电极。
(2)铜纳米线与离子液体预聚液的配位作用
将步骤(1)形成的透明铜纳米线薄膜浸泡在含聚(1-乙烯基-3-羧乙基咪唑二腈胺盐)的丙酮溶液中(聚(1-乙烯基-3-羧乙基咪唑二腈胺盐)/丙酮的重量比是1000/500)。保持1h，得到络合聚离子液体的铜纳米线薄膜。
(3)铜纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的制备
将步骤(2)中络合聚离子液体的铜纳米线薄膜浸泡在二异氰酸酯的丙酮溶液中(二异氰酸酯/丙酮的重量比是1/1000)，保持1h，在铜纳米线表面形成离子液体凝胶保护膜，防止铜纳米线氧化，得到光电性能和稳定性优异的铜纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
(4)复合离子液体凝胶透明电极的应用
上述制备的复合离子液体凝胶透明电极的透光率大于90％，方块电阻为6Ω/sq，可用于制备柔性有机发光二极管。
实施例9
(1)透明铜纳米线网络的制备方法
直径约为70nm、长度约为20μm的铜纳米线与去离子水以重量比0.42/1000均匀分散。然后通过孔径为0.22μm的尼龙多孔膜，真空自组装得到铜纳米线网络薄膜，将此铜纳米线网络转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上，此铜纳米线网络用于下一步制备铜纳米线@离子液体凝胶复合透明电极。
(2)铜纳米线与离子液体预聚液的配位作用
将步骤(1)形成的透明铜纳米线薄膜浸泡在含N-乙烯基-N-甲基吡咯烷溴盐、过氧化苯甲酰、二甲基丙烯酸乙二醇酯的丙酮溶液中(N-乙烯基-N-甲基吡咯烷溴盐/过氧化苯甲酰/二甲基丙烯酸乙二醇酯/丙酮的重量比例是1000/20/40/1000)。保持1h，得到络合离子液体预聚液的铜纳米线薄膜。
(3)铜纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的制备
将步骤(2)中络合离子液体预聚液的铜纳米线薄膜在80℃加热1h，在铜纳米线表面形成离子液体凝胶保护膜，防止铜纳米线氧化，得到光电性能和稳定性优异的铜纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
(4)复合离子液体凝胶透明电极的应用
上述制备的复合离子液体凝胶透明电极的透光率大于86％，方块电阻为6Ω/sq，可用于制备柔性显示屏、柔性太阳能电池。
实施例10
(1)透明银纳米线网络的制备方法
直径约为70nm、长度约为20μm的银纳米线与去离子水以重量比0.42/1000均匀分散。然后通过孔径为0.22μm的尼龙多孔膜，真空自组装得到银纳米线网络薄膜，将此银纳米线网络转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上，此银纳米线网络用于下一步制备银纳米线@离子液体凝胶复合透明电极。
(2)银纳米线与离子液体预聚液的配位作用
将步骤(1)形成的透明银纳米线薄膜浸泡在含N-乙烯基-N-甲基哌啶溴盐、过氧化二叔丁基、二甲基丙烯酸乙二醇酯的丙酮溶液中(N-乙烯基-N-甲基哌啶溴盐/过氧化二叔丁基/二甲基丙烯酸乙二醇酯/丙酮的重量比例是1000/1/40/1000)。保持1h，得到络合离子液体预聚液的银纳米线薄膜。
(3)银纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的制备
将步骤(2)中络合离子液体预聚液的银纳米线薄膜在80℃加热1h，在银纳米线表面形成离子液体凝胶保护膜，防止银纳米线氧化，得到光电性能和稳定性优异的铜纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
(4)复合离子液体凝胶透明电极的应用
上述制备的复合离子液体凝胶透明电极的透光率大于89％，方块电阻为8Ω/sq，可用于制备柔性显示屏、柔性太阳能电池。
实施例11
(1)透明铜纳米线网络的制备方法
直径约为70nm、长度约为20μm的铜纳米线与去离子水以重量比0.42/1000均匀分散。然后通过孔径为0.22μm的尼龙多孔膜，真空自组装得到铜纳米线网络薄膜，将此铜纳米线网络转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上，此铜纳米线网络用于下一步制备铜纳米线@离子液体凝胶复合透明电极。
(2)铜纳米线与离子液体预聚液的配位作用
将步骤(1)形成的透明铜纳米线薄膜浸泡在含N-甲基咪唑硫酸氢盐、安息香乙醚、二甲基丙烯酸乙二醇酯的乙醇溶液中(N-甲基咪唑硫酸氢盐/安息香乙醚/二甲基丙烯酸乙二醇酯/乙醇的重量比例是1000/10/40/1000)。保持1h，得到络合离子液体预聚液的铜纳米线薄膜。
(3)铜纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的制备
将步骤(2)中络合离子液体预聚液的铜纳米线薄膜在80℃加热1h，在铜纳米线表面形成离子液体凝胶保护膜，防止铜纳米线氧化，得到光电性能和稳定性优异的铜纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
(4)复合离子液体凝胶透明电极的应用
上述制备的复合离子液体凝胶透明电极的透光率大于87％，方块电阻为8Ω/sq，可用于制备柔性显示屏、柔性太阳能电池。
实施例12
(1)透明银纳米线网络的制备方法
直径约为70nm、长度约为20μm的银纳米线与去离子水以重量比0.42/1000均匀分散。然后通过孔径为0.22μm的尼龙多孔膜，真空自组装得到银纳米线网络薄膜，将此银纳米线网络转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上，此银纳米线网络用于下一步制备银纳米线@离子液体凝胶复合透明电极。
(2)银纳米线与离子液体预聚液的配位作用
将步骤(1)形成的透明银纳米线薄膜浸泡在含N-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、二苯基乙酮、二甲基丙烯酸乙二醇酯的丙酮溶液中(N-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐/二苯基乙酮/二甲基丙烯酸乙二醇酯/乙醇的重量比例是1000/10/40/1000)。保持1h，得到络合离子液体预聚液的银纳米线薄膜。
(3)银纳米线@离子液体凝胶复合透明电极的制备
将步骤(2)中络合离子液体预聚液的银纳米线薄膜在80℃加热1h，在银纳米线表面形成离子液体凝胶保护膜，防止银纳米线氧化，得到光电性能和稳定性优异的铜纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
(4)复合离子液体凝胶透明电极的应用
上述制备的复合离子液体凝胶透明电极的透光率大于90％，方块电阻为7Ω/sq，可用于制备柔性显示屏、柔性太阳能电池。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)将金属纳米线分散于溶剂中，均匀搅拌后通过真空自组装制备透明金属纳米线网络，然后转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上；
2)将步骤1)制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底上的透明金属纳米线网络与离子液体预聚液通过配位作用络合；
3)在光照或加热或室温条件下将络合的离子液体预聚液在金属纳米线表面交联聚合，得到金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极。
2.根据权利要求1所述的一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，所述的溶剂是水、乙醇、丙酮中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述金属纳米线为银纳米线或铜纳米线。
4.根据权利要求1所述的一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法，其特征在于，所述离子液体预聚液包含聚合交联配位功能的离子液体。
5.根据权利要求4所述的一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法，其特征在于，所述聚合交联配位功能的离子液体为含双键的离子液体或功能性聚离子液体或含单取代咪唑类阳离子的离子液体或含二腈胺盐阴离子的离子液体；
其中，含双键的离子液体为咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季铵盐类离子液体、季磷盐类离子液体、吡咯烷类离子液体、哌啶类离子液体中的一种或多种；
功能性聚离子液体为聚(1-乙烯基-3-羟乙基咪唑硝酸盐)、聚(1-乙烯基-3-羟乙基咪唑四氟硼酸盐)、聚(1-乙烯基-3-胺丙基咪唑硝酸盐)、聚(1-乙烯基-3-羧乙基咪唑二腈胺盐)。
6.根据权利要求5所述的一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法，其特征在于，所述咪唑类离子液体为1-乙烯基-3-丁基咪唑二腈胺盐；吡啶类离子液体为N-乙烯基吡啶四氟硼酸盐；季铵盐类离子液体为三丁基乙烯基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐；季磷盐类离子液体为三丁基乙烯基溴化膦；吡咯烷类离子液体为N-乙烯基-N-甲基吡咯烷溴盐；哌啶类离子液体为N-乙烯基-N-甲基哌啶溴盐。
7.根据权利要求5所述的一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法，其特征在于，所述单取代咪唑类阳离子为N-甲基咪唑硫酸氢盐或N-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐；所述二腈胺盐阴离子为1-乙烯基-3-丁基咪唑二腈胺盐或1-乙基-3-乙基咪唑二腈胺盐。
8.根据权利要求1所述的一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法，其特征在于，所述离子液体预聚液中还包含引发剂和交联剂，所述引发剂是安息香乙醚、二苯基乙酮、二苯甲酮、过硫酸钾、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；
所述交联剂是聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、戊二醛、氯化钙水溶液、二异氰酸酯中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)离子液体预聚液中，离子液体/溶剂的重量比例是1000/2000-1000/0；
所述离子液体为含双键的离子液体或功能性聚离子液体或含单取代咪唑类阳离子的离子液体或含二腈胺盐阴离子的离子液体；
所述溶剂为水、乙醇或丙酮。
10.根据权利要求1所述的一种金属纳米线@离子液体凝胶复合柔性透明电极的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)离子液体预聚液中，引发剂/离子液体的质量比例是1/1000-20/1000；交联剂/离子液体的质量比例是1/1000-50/1000；
所述离子液体为含双键的离子液体或功能性聚离子液体或含单取代咪唑类阳离子的离子液体或含二腈胺盐阴离子的离子液体。
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