CN110808181B - 薄膜电极及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于功能薄膜材料技术领域，具体涉及一种薄膜电极及制备方法。该制备方法，包括如下步骤：提供柔性基体，将所述柔性基体置于纳米金刚石悬浊液中，进行吸附处理，得到表面吸附有单层纳米金刚石颗粒的柔性基体；对所述柔性基体表面吸附的单层纳米金刚石颗粒进行硼掺杂处理，得到第一掺硼金刚石薄膜；在所述第一掺硼金刚石薄膜上生长多孔片状硼掺杂金刚石薄膜，形成第二掺硼金刚石薄膜，得到薄膜电极；其中，所述第一掺硼金刚石薄膜和所述第二掺硼金刚石薄膜组成所述薄膜电极。该制备方法可以大面积制备高比表面积的双层多孔掺硼金刚石的薄膜电极，工艺简单，成本低，适用工业化大批量生产。

Description

薄膜电极及制备方法
技术领域
本发明属于功能薄膜材料技术领域，具体涉及一种薄膜电极及制备方法。
背景技术
超级电容器也叫电化学电容器，超级电容器作为一种新兴的介于传统电容器和电池二者之间的储能器件，具有优异的充放电性能、高能量和功率密度、超长循环寿命及安全系数高等特点，如今已经成为一种新型绿色能源器件。
在超级电容器中，电极材料是关键，它决定了整个器件的性能指标。常用的电极材料有碳材料，导电聚合物以及金属氧化物材料。碳材料由于具有良好的电学和机械性能、抗腐蚀性、化学及高温稳定性等诸多优势，是超级电容器理想的电极材料之一，通常选用sp2型碳材料(比如石墨，多孔碳、碳纳米管、碳纳米纤维)，这是由于sp2碳材料具有优良的导电性和很高的比表面积。然而这些材料大多数是以粉末形式制备的，因此需要额外的导电衬体(比如：铝，铜)和有机黏连剂进行组装。导电衬体的增加提高了制作电极的工艺难度以及成本。黏连剂的使用加大电极自重，从而降低了能量密度。
制备金刚石(sp3碳材料)电极不需要任何额外导电衬体和有机黏连剂。除此以外，金刚石本身还具有宽电势窗，高稳定性(能稳定存在于大多数强酸强碱中)，因此是一种非常有潜力的电极材料。掺硼金刚石电极使纯金刚石成为半导体，具有稳定的电化学特性，拥有较宽的电势窗口、较低的背景电流，而且电极上不易吸附有机物或者生物化合物，耐酸碱腐蚀，具有自清洁功能。但是金刚石是世界上最硬的物质，低断裂韧性抑制了其作为柔性电极的发展。
硼掺杂金刚石材料应用于电极的方法可以有两个，一个是将硼掺杂金刚石材料制备成浆料，涂刷在电极基体表面，该方法中硼掺杂金刚石分散性不好，而且浆料会含有粘结剂等添加剂，使其能量密度急剧下降。另一个是将硼掺杂金刚石薄膜直接沉积在电极基体表面，但该方法中硼掺杂金刚石薄膜与基体的结合力不好，有研究采用中间层的手段缓解硼掺杂金刚石薄膜与基体之间因热应力而导致的结合力差，但这种方法成本高，不能实现柔性，限制了在柔性电子领域的应用。
因此，现有技术有待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄膜电极及制备方法，旨在解决现有掺硼金刚石电极柔性差的技术问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一方面提供一种薄膜电极的制备方法，包括如下步骤：
提供柔性基体，将所述柔性基体置于纳米金刚石悬浊液中，进行吸附处理，得到表面吸附有单层纳米金刚石颗粒的柔性基体；
对所述柔性基体表面吸附的单层纳米金刚石颗粒进行硼掺杂处理，得到第一掺硼金刚石薄膜；
在所述第一掺硼金刚石薄膜上生长多孔片状硼掺杂金刚石薄膜，形成第二掺硼金刚石薄膜，得到薄膜电极；
其中，所述第一掺硼金刚石薄膜和所述第二掺硼金刚石薄膜组成所述薄膜电极。
本发明提供的薄膜电极的制备方法，先在柔性基体上制备单层纳米金刚石颗粒进行硼掺杂处理，从而形成一层超高密度吸附在柔性基体表面的第一掺硼金刚石薄膜，该第一掺硼金刚石薄膜中的致密颗粒起到隔绝外界溶液对柔性基体接触的目的，而在所述第一掺硼金刚石薄膜上生长的第二掺硼金刚石薄膜为多孔片状硼掺杂金刚石薄膜，既可以实现薄膜柔性，又增加了比表面积；同时第一掺硼金刚石薄膜高密度形核可以增加第二掺硼金刚石薄膜与柔性基体之间的咬合面积，从而提高第二掺硼金刚石薄膜与柔性基体之间的附着力，从而形成稳定的柔性电极。总之，该制备方法可以大面积制备高比表面积的双层多孔掺硼金刚石的薄膜电极，工艺简单，成本低，适用工业化大批量生产。
本发明另一方面提供一种薄膜电极，所述薄膜电极包括依次层叠在柔性基体上的第一掺硼金刚石薄膜和第二掺硼金刚石薄膜；其中，所述第一掺硼金刚石薄膜由单层掺硼纳米金刚石颗粒组成，所述第二掺硼金刚石薄膜为多孔片状硼掺杂金刚石薄膜。
本发明提供的薄膜电极包括柔性基体上的层叠的第一掺硼金刚石薄膜和第二掺硼金刚石薄膜，第一掺硼金刚石薄膜由单层掺硼纳米金刚石颗粒组成，可以隔绝外界溶液对柔性基体接触，多孔片状硼掺杂金刚石薄膜的第二掺硼金刚石薄膜，既可以实现薄膜柔性，又增加了比表面积，单层掺硼纳米金刚石颗粒组成的第一掺硼金刚石薄膜高密度形核可以增加第二掺硼金刚石薄膜与柔性基体之间的咬合面积，从而提高第二掺硼金刚石薄膜与柔性基体之间的附着力，从而形成稳定的薄膜电极。
附图说明
图1为本发明实施例制备的薄膜电极实物图，其中(a)为弯折前效果图，(b)为90°弯折后效果图；
图2为本发明实施例制备的薄膜电极的扫描电子显微镜(SEM)图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一方面，本发明实施例提供了一种薄膜电极的制备方法，包括如下步骤：
S01：提供柔性基体，将所述柔性基体置于纳米金刚石悬浊液中，进行吸附处理，得到表面吸附有单层纳米金刚石颗粒的柔性基体；
S02：对所述柔性基体表面吸附的单层纳米金刚石颗粒进行硼掺杂处理，得到第一掺硼金刚石薄膜；
S03：在所述第一掺硼金刚石薄膜上生长多孔片状硼掺杂金刚石薄膜，形成第二掺硼金刚石薄膜，得到薄膜电极；
其中，所述第一掺硼金刚石薄膜和所述第二掺硼金刚石薄膜组成所述薄膜电极。
本发明实施例提供的薄膜电极的制备方法，先在柔性基体上制备单层纳米金刚石颗粒进行硼掺杂处理，从而形成一层超高密度吸附在柔性基体表面的第一掺硼金刚石薄膜，该第一掺硼金刚石薄膜中的致密颗粒起到隔绝外界溶液对柔性基体接触的目的，而在所述第一掺硼金刚石薄膜上生长的第二掺硼金刚石薄膜为多孔片状硼掺杂金刚石薄膜，既可以实现薄膜柔性，又增加了比表面积；同时第一掺硼金刚石薄膜高密度形核可以增加第二掺硼金刚石薄膜与柔性基体之间的咬合面积，从而提高第二掺硼金刚石薄膜与柔性基体之间的附着力，从而形成稳定的柔性电极。总之，该制备方法可以大面积制备高比表面积的双层多孔掺硼金刚石的薄膜电极，工艺简单，成本低，适用工业化大批量生产。
上述步骤S01中，柔性基体可以为铝薄片，铜薄片或钛合金薄片等柔性基片；所述纳米金刚石悬浊液包括：0.005～0.5％wt.％的爆轰纳米金刚石颗粒，1×10-7～10-4mol/L的阳离子表面活性剂，余量为溶剂。上述纳米金刚石悬浊液的配方溶液可以使爆轰纳米金刚石颗粒表面Zeta电位为35-50mV，Zeta电位高于+30mV的爆轰纳米金刚石颗粒稳定，不易聚集，且带正电的颗粒易与吸附在带负电的基体上，爆轰纳米金刚石颗粒的粒径为8-10nm。在一实施例中，所述纳米金刚石悬浊液的pH为2-8，优选pH为3，该pH条件下对金刚石颗粒的吸附密度最高。
制备超薄的第一掺硼金刚石薄膜层，需要金刚石颗粒高密度吸附植晶在柔性基体表面，使每个金刚石纳米颗粒都是金刚石薄膜的生长中心。且致密的第一掺硼金刚石薄膜层可以保护基体电极材料不受电解液等腐蚀，并通过渗硼保持电极良好的导电性。将所述基体置于纳米金刚石悬浊液中，进行吸附处理就是植晶过程，纳米金刚石悬浊液即为植晶溶液，所述吸附处理为超声吸附处理；其中，超声吸附处理的时间为20-40min，超声吸附处理的功率为3000-4000W；上述条件下超声吸附可以使纳米金刚石颗粒均匀致密地吸附在柔性基体表面。
上述纳米金刚石悬浊液可以避免爆轰纳米金刚石粉在水溶液中的团聚和沉降，一方面金刚石纳米颗粒在溶液中的分散粒度小于10纳米，另一方面通过调整分散剂的浓度和pH提高金刚石纳米颗粒的Zeta电位，这不仅提高了分散溶液的稳定性，而且增强了金刚石纳米颗粒在柔性基体的吸附能力，使得纳米金刚石颗粒在基体表面的吸附密度达到4-6×1011个/cm-2(nuclei/cm-2)。
本发明实施例在上述纳米金刚石悬浊液条件下，可以高密度自组装吸附形核，使用阳离子表面活性剂对爆轰纳米金刚石颗粒进行表面改性，使得在水溶液中极易团聚的爆轰纳米金刚石颗粒实现超分散，分散粒度＜10nm，并具有大于35mV的表面电位。将柔性基体置于超分散的纳米金刚石悬浊液中进行静电自组装吸附，该金刚石颗粒的吸附密度将达到4-6×1011个/cm-2，吸附密度越高，薄膜越致密，高密度单层吸附在柔性基体表面，颗粒之间无空隙，吸附厚度8-10nm。在电容器中，该第一掺硼金刚石薄膜起到隔绝电解液与电极柔性基体接触的目的，可以抗有机电解液和强酸强碱溶液对电极的腐蚀，从而提高柔性电极的稳定性。
在一实施例中，所述纳米金刚石悬浊液中的阳离子表面活性剂选自二十二酸酰胺丙基二甲基二羟丙基氯化铵、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和溴化二甲基苄基十二烷基铵中的至少一种。上述阳离子表面活性剂对爆轰纳米金刚石颗粒进行表面改性，提高分散性的效果最佳。
上述步骤S02中，对所述基体表面吸附的单层纳米金刚石颗粒进行硼掺杂处理的方法为热扩散硼掺杂法，工艺参数包括：硼烷160sccm-300sccm，氢气400sccm，压强2000Pa，灯丝温度2300-2900℃。)
上述步骤S03中，在所述第一掺硼金刚石薄膜上生长多孔片状硼掺杂金刚石薄膜的方法为热丝化学气相沉积，工艺参数包括：甲烷32sccm-38sccm，硼烷160sccm-300sccm，氢气400sccm，压强1-5kPa，灯丝温度2300-2900℃，基体温度550-750℃，生长时间0.5-2h。
具体地，所述热丝化学气相沉积的气氛中，B/C原子比为2000ppm-6000ppm，甲烷含气体的体积分数为4％-8％。
在一个具体实施了中，该柔性的薄膜电极的制备的步骤如下：
步骤一，对柔性基体表面进行清洗处理，并使用氮气吹干备用。
步骤二，配制纳米金刚石粉悬浊液，使金刚石纳米颗粒的表面Zeta电位达到+35mV，分散粒度小于10nm。
步骤三，将柔性基体放入配制好的金刚石悬浮液中进行超声处理，使纳米金刚石颗粒超高密度单层吸附在柔性基体表面。
步骤四，将吸附有单层纳米金刚石颗粒的柔性基体取出，并使用氮气干燥。
步骤五，将步骤四种的样品放入热丝化学气相沉积设备中，进行植入金刚石颗粒的硼掺杂。
步骤六，进行多孔硼掺杂金刚石片状结构的生长。
步骤一中所述柔性基体为铝薄片，铜薄片或钛合金薄片；所述对基体表面进行清洗处理为将柔性电极基体先置于酒精中超声清洗10min，然后去离子水中超声清洗10min，最后用N2吹干。
步骤二中所述的纳米金刚石粉悬浊液的配制方法为采用阳离子表面活性剂，如二十二酸酰胺丙基二甲基二羟丙基氯化铵或3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵或溴化二甲基苄基十二烷基铵为分散剂，去离子水为溶剂，分散剂的总浓度为1×10-7～10-4mol/L，pH为2-8。然后将爆轰纳米金刚石粉加至分散剂溶液中，纳米金刚石的质量浓度为0.005～0.5％wt.％。配制结束后超声15分钟。
步骤三中将柔性基体置于金刚石悬浮液中超声吸附，超声时间为30min，功率为3500W。
步骤五中进行热扩散硼掺杂的参数为：硼烷160sccm-300sccm，丝样15mm，氢气400sccm，压强2000Pa，功率6600W。
步骤六中掺硼多孔金刚石片状结构生长参数如实施例所示。甲烷气体的体积分数为4％-8％，气氛中B/C原子比为2000ppm-6000ppm，压强1-5kPa，灯丝温度2300-2900℃，基体温度550-750℃。生长时间为0.5-2小时。
另一方面，本发明实施例还提供了一种薄膜电极，所述薄膜电极包括依次层叠在柔性基体上的第一掺硼金刚石薄膜和第二掺硼金刚石薄膜；其中，所述第一掺硼金刚石薄膜由单层掺硼纳米金刚石颗粒组成，所述第二掺硼金刚石薄膜为多孔片状硼掺杂金刚石薄膜。
该薄膜电极包括柔性基体上的层叠的第一掺硼金刚石薄膜和第二掺硼金刚石薄膜，第一掺硼金刚石薄膜由单层掺硼纳米金刚石颗粒组成，可以隔绝外界溶液对柔性基体接触，多孔片状硼掺杂金刚石薄膜的第二掺硼金刚石薄膜，既可以实现薄膜柔性，又增加了比表面积，单层掺硼纳米金刚石颗粒组成的第一掺硼金刚石薄膜高密度形核可以增加第二掺硼金刚石薄膜与柔性基体之间的咬合面积，从而提高第二掺硼金刚石薄膜与柔性基体之间的附着力，从而形成的稳定的薄膜电极。
在一实施例中，本该薄膜电极由本发明的上述实施例的薄膜电极的制备方法制得。
在一个实施例中，所述第一掺硼金刚石薄膜的厚度为8-10nm，该厚度范围的第一掺硼金刚石薄膜与基体结合力好，不易脱落，适合柔性基体；所述第一掺硼金刚石薄膜中掺硼纳米金刚石颗粒的分布密度4-6×1011个/cm-2，该分部密度范围内的第一掺硼金刚石薄膜更致密，可以更好地抗电解液腐蚀。所述第二掺硼金刚石薄膜的厚度为50-300nm，优选50-100nm，第二掺硼金刚石薄膜呈三维空间网络片状，与单层薄膜相比内应力小，可沉积在柔性基体上不脱落，且带多孔结构，比表面积大，反应速率快。
本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例1
一种薄膜电极的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将柔性基体(铝薄片)先置于乙醇溶液中超声清洗10min，随后置于去离子水中超声清洗5min，最后用N2吹干。
步骤二，配制纳米金刚石悬浊液(pH为3)即为植晶溶液：采用二十二酸酰胺丙基二甲基二羟丙基氯化铵为分散剂，去离子水为溶剂，分散剂的浓度为10-7mol/L，然后将爆轰纳米金刚石粉加至分散剂溶液中，纳米金刚石的质量浓度为0.005％wt.％；对纳米金刚石悬浊液进行超声振荡15min，使得金刚石纳米颗粒充分分散。
步骤三，取步骤三中植晶溶液，将柔性基体放入该植晶溶液中进行超声处理，超声时间为30min，使纳米金刚石颗粒均匀致密吸附在柔性基体表面。
步骤四，将吸附有单层纳米金刚石颗粒的柔性基体取出，并使用氮气吹干。
步骤五，将上述吸附有单层纳米金刚石颗粒的柔性基体放置在热丝化学气相沉积设备中进行硼掺杂。掺杂参数：硼烷160sccm，丝样15mm，氢气400sccm，压强2000Pa，功率6600W，时间20min。
步骤六，掺杂结束后，进行多孔片状掺硼金刚石薄膜的生长。生长参数为：通入甲烷，即甲烷38sccm，硼烷(0.1％的三甲基硼烷和99.9％氢的混合气)160sccm，丝样15mm，氢气400sccm，压强2000Pa，功率6600W。生长时间为1小时。
实施例2
一种薄膜电极的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将柔性基体(铜薄片)先置于乙醇溶液中超声清洗10min，随后置于去离子水中超声清洗5min，最后用N2吹干。
步骤二，配制纳米金刚石悬浊液(pH为3)即为植晶溶液：采用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为分散剂，去离子水为溶剂，分散剂的浓度为10-7mol/L，然后将爆轰纳米金刚石粉加至分散剂溶液中，纳米金刚石的质量浓度为0.005％wt.％；对纳米金刚石悬浊液进行超声振荡15min，使得金刚石纳米颗粒充分分散。
步骤三，取上述植晶溶液，将柔性基体放入该植晶溶液中进行超声处理，超声时间为30min，使纳米金刚石颗粒均匀致密的吸附在基体表面。
步骤四，将吸附有单层纳米金刚石颗粒的柔性基体取出，并使用氮气吹干。
步骤五，将将吸附有单层纳米金刚石颗粒的柔性基体放置在热丝化学气相沉积设备中进行硼掺杂。掺杂参数：硼烷160sccm，丝样20mm，氢气400sccm，压强2000Pa，功率6600W，时间30min。
步骤六，掺杂结束后，进行多孔片状掺硼金刚石薄膜的生长。生长参数为：甲烷浓度为38sccm，即甲烷38sccm，硼烷160sccm，丝样15mm，氢气400sccm，压强2000Pa，功率6600W。生长时间为1小时。
本实施例的得到的电极实物如图1所示，SEM图如图2所示。该电极具有很好的弯折性，而且表面是带多孔结构的三维空间网络片状，比表面积大。
实施例3
一种薄膜电极的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将柔性基体(铜薄片)先置于乙醇溶液中超声清洗10min，随后置于去离子水中超声清洗5min，最后用N2吹干。
步骤二，配制纳米金刚石悬浊液(pH为3)即为植晶溶液：采用溴化二甲基苄基十二烷基铵为分散剂，去离子水为溶剂，分散剂的浓度为10-7mol/L，然后将爆轰纳米金刚石粉加至分散剂溶液中，纳米金刚石的质量浓度为0.005％wt.％；对纳米金刚石悬浊液进行超声振荡15min，使得金刚石纳米颗粒充分分散。
步骤三，取步骤三中植晶溶液，将柔性基体放入该植晶溶液中进行超声处理，超声时间为30min，使纳米金刚石颗粒均匀致密的吸附在基体表面。
步骤四，将吸附有单层纳米金刚石颗粒的柔性基体取出，并使用氮气吹干。
步骤五，将单层纳米金刚石颗粒的柔性基体放置在热丝化学气相沉积设备中进行硼掺杂。掺杂参数：硼烷160sccm，丝样15mm，氢气400sccm，压强2000Pa，功率6600W，时间20min。
步骤六，掺杂结束后，进行多孔片状掺硼金刚石薄膜的生长。生长参数为：甲烷浓度为38sccm，即甲烷32sccm，硼烷160sccm，丝样15mm，氢气400sccm，压强2000Pa，功率6900W。生长时间为1小时。
实施例4
一种薄膜电极的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将柔性基体(钛合金薄片)先置于乙醇溶液中超声清洗10min，随后置于去离子水中超声清洗5min，最后用N2吹干。
步骤二，配制纳米金刚石悬浊液(pH为3)即为植晶溶液：采用二十二酸酰胺丙基二甲基二羟丙基氯化铵为分散剂，去离子水为溶剂，分散剂的浓度为10-7mol/L，然后将爆轰纳米金刚石粉加至分散剂溶液中，纳米金刚石的质量浓度为0.005％wt.％；对纳米金刚石悬浊液进行超声振荡15min，使得金刚石纳米颗粒充分分散。
步骤三，取步骤三中植晶溶液，将柔性基体放入该植晶溶液中进行超声处理，超声时间为30min。使纳米金刚石颗粒均匀致密的吸附在基体表面。
步骤四，将吸附有单层纳米金刚石颗粒的柔性基体取出，并使用氮气吹干。
步骤五，将吸附有单层纳米金刚石颗粒的柔性基体放置在热丝化学气相沉积设备中进行硼掺杂。掺杂参数：硼烷160sccm，丝样15mm，氢气400sccm，压强2000Pa，功率6600W，时间20min。
步骤六，掺杂结束后，进行掺硼多孔片状金刚石薄膜的生长。生长参数为：即甲烷38sccm，硼烷160sccm，丝样20mm，氢气400sccm，压强2000Pa，功率6600W。生长时间为1.5小时。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种薄膜电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供柔性基体，将所述柔性基体置于纳米金刚石悬浊液中，进行吸附处理，得到表面吸附有单层纳米金刚石颗粒的柔性基体；所述纳米金刚石悬浊液包括：0.005～0.5％wt.％的爆轰纳米金刚石颗粒，1×10-7～10-4mol/L的阳离子表面活性剂，余量为溶剂；
对所述柔性基体表面吸附的单层纳米金刚石颗粒进行硼掺杂处理，得到第一掺硼金刚石薄膜；
在所述第一掺硼金刚石薄膜上生长多孔片状硼掺杂金刚石薄膜，形成第二掺硼金刚石薄膜，得到薄膜电极；
其中，所述第一掺硼金刚石薄膜和所述第二掺硼金刚石薄膜组成所述薄膜电极。
2.如权利要求1所述的薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述纳米金刚石悬浊液中的阳离子表面活性剂选自二十二酸酰胺丙基二甲基二羟丙基氯化铵、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和溴化二甲基苄基十二烷基铵中的至少一种。
3.如权利要求1所述的薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述纳米金刚石悬浊液中的爆轰纳米金刚石颗粒表面Zeta电位为35-50mV；和/或，
所述纳米金刚石悬浊液中的爆轰纳米金刚石颗粒的粒径为8-10nm；和/或，
所述纳米金刚石悬浊液的pH为2-8。
4.如权利要求1所述的薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述吸附处理为超声吸附处理；其中，超声吸附处理的时间为20-40min；和/或，超声吸附处理的功率为3000-4000W。
5.如权利要求1-4任一项所述的薄膜电极的制备方法，其特征在于，对所述柔性基体表面吸附的单层纳米金刚石颗粒进行硼掺杂处理的方法为热扩散硼掺杂法，工艺参数包括：硼烷160sccm-300sccm，氢气400sccm，压强2000Pa，灯丝温度2300-2900℃。
6.如权利要求1-4任一项所述的薄膜电极的制备方法，其特征在于，在所述第一掺硼金刚石薄膜上生长多孔片状硼掺杂金刚石薄膜的方法为热丝化学气相沉积，工艺参数包括：甲烷32sccm-38sccm，硼烷160sccm-300sccm，氢气400sccm，压强1-5kPa，灯丝温度2300-2900℃，基体温度550-750℃，生长时间0.5-2h。
7.如权利要求6所述的薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述热丝化学气相沉积的气氛中，B/C原子比为2000ppm-6000ppm；和/或，
甲烷气体的体积分数为4％-8％。
8.一种薄膜电极，其特征在于，所述薄膜电极包括依次层叠在柔性基体上的第一掺硼金刚石薄膜和第二掺硼金刚石薄膜；其中，所述第一掺硼金刚石薄膜由单层掺硼纳米金刚石颗粒组成，所述第二掺硼金刚石薄膜为多孔片状硼掺杂金刚石薄膜；所述薄膜电极由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到。
9.如权利要求8所述的薄膜电极，其特征在于，所述第一掺硼金刚石薄膜的厚度为8-10nm；和/或，
所述第一掺硼金刚石薄膜中掺硼纳米金刚石颗粒的分布密度4-6×1011个/cm-2；
所述第二掺硼金刚石薄膜的厚度为50-300nm。
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