CN111655775A - 基于石墨烯的导电粘合剂的方法及其应用 - Google Patents

基于石墨烯的导电粘合剂的方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本公开涉及导电粘合剂和导电油墨。所公开的导电粘合剂包括基于石墨烯和石墨烯/碳复合材料的胶和环氧树脂及其制造方法,此类导电粘合剂表现出优异的电导率、热性能、耐久性、低固化温度、机械柔韧性并较少受到环境影响。此外,本文公开了具有诸如银纳米线等导电添加剂的粘合剂及其生产方法。

Description

基于石墨烯的导电粘合剂的方法及其应用
交叉引用
本申请要求2017年12月1日提交的美国临时申请号62/593,506和2018年6月5日提交的美国临时申请号62/80,615的权益,所述美国临时申请以引用方式并入本文。
背景技术
装置包装和装配在现代电子工业中起着重要的作用。在许多情况下,电子部件包括印刷电路板和附接到电路板的多个电子部件,诸如芯、能量源和存储器装置。一些此类电子装置被设计为柔性的,以增加耐用性和使用简单性。
用以粘附电子部件的当前技术包括缝纫、机械紧固和热粘合。
发明内容
本文提供了一种导电粘合剂,所述导电粘合剂包括:导电添加剂,所述导电添加剂包括以下至少各项中的至少一项:碳基添加剂,所述碳基添加剂包括石墨烯纳米颗粒、石墨烯纳米片和石墨烯微粒中的两种或更多种;以及银基添加剂,所述银基添加剂包括银纳米线、银纳米颗粒或两者,其中所述银基添加剂具有小于0.5μm的直径;以及粘合剂。
在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有约5%至约25%的逾渗阈值。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有约5%至约6%、约5%至约7%、约5%至约8%、约5%至约9%、约5%至约10%、约5%至约11%、约5%至约12%、约5%至约15%、约5%至约18%、约5%至约21%、约5%至约25%、约6%至约7%、约6%至约8%、约6%至约9%、约6%至约10%、约6%至约11%、约6%至约12%、约6%至约15%、约6%至约18%、约6%至约21%、约6%至约25%、约7%至约8%、约7%至约9%、约7%至约10%、约7%至约11%、约7%至约12%、约7%至约15%、约7%至约18%、约7%至约21%、约7%至约25%、约8%至约9%、约8%至约10%、约8%至约11%、约8%至约12%、约8%至约15%、约8%至约18%、约8%至约21%、约8%至约25%、约9%至约10%、约9%至约11%、约9%至约12%、约9%至约15%、约9%至约18%、约9%至约21%、约9%至约25%、约10%至约11%、约10%至约12%、约10%至约15%、约10%至约18%、约10%至约21%、约10%至约25%、约11%至约12%、约11%至约15%、约11%至约18%、约11%至约21%、约11%至约25%、约12%至约15%、约12%至约18%、约12%至约21%、约12%至约25%、约15%至约18%、约15%至约21%、约15%至约25%、约18%至约21%、约18%至约25%或约21%至约25%的逾渗阈值。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有约5%、约6%、约7%、约8%、约9%、约10%、约11%、约12%、约15%、约18%、约21%或约25%的逾渗阈值。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有至少约5%、约6%、约7%、约8%、约9%、约10%、约11%、约12%、约15%、约18%或约21%的逾渗阈值。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有至多约6%、约7%、约8%、约9%、约10%、约11%、约12%、约15%、约18%、约21%或约25%的逾渗阈值。
所述银基添加剂可以包括银纳米线、银纳米颗粒或两者。所述银基添加剂可以包括银纳米线而非银纳米颗粒。所述银基添加剂可以包括银纳米颗粒而非银纳米线。所述银基添加剂可以包括银纳米线和银纳米颗粒。替代地,所述银基添加剂可以包括银纳米棒、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其任何组合。所述银纳米线可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约25%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约50%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约75%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约25%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约50%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约75%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线可以具有约250:1、300:1、350:1、400:1、450:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1或1000:1的平均纵横比。所述银纳米线可以具有至少约250:1、300:1、350:1、400:1、450:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1或1000:1的平均纵横比。
在一些实施例中,所述粘合剂包括硬化剂和树脂。在一些实施例中,将所述导电添加剂的至少一部分掺入所述硬化剂、所述树脂或两者中。在一些实施例中,所述导电粘合剂还包括稀释剂。在一些实施例中,所述导电粘合剂还包括颜料、银金属颜料、着色剂、银金属着色剂、染料或其任何组合。
在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有约5ohm/sq至约500ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有约5ohm/sq至约10ohm/sq、约5ohm/sq至约20ohm/sq、约5ohm/sq至约50ohm/sq、约5ohm/sq至约100ohm/sq、约5ohm/sq至约150ohm/sq、约5ohm/sq至约200ohm/sq、约5ohm/sq至约250ohm/sq、约5ohm/sq至约300ohm/sq、约5ohm/sq至约350ohm/sq、约5ohm/sq至约400ohm/sq、约5ohm/sq至约500ohm/sq、约10ohm/sq至约20ohm/sq、约10ohm/sq至约50ohm/sq、约10ohm/sq至约100ohm/sq、约10ohm/sq至约150ohm/sq、约10ohm/sq至约200ohm/sq、约10ohm/sq至约250ohm/sq、约10ohm/sq至约300ohm/sq、约10ohm/sq至约350ohm/sq、约10ohm/sq至约400ohm/sq、约10ohm/sq至约500ohm/sq、约20ohm/sq至约50ohm/sq、约20ohm/sq至约100ohm/sq、约20ohm/sq至约150ohm/sq、约20ohm/sq至约200ohm/sq、约20ohm/sq至约250ohm/sq、约20ohm/sq至约300ohm/sq、约20ohm/sq至约350ohm/sq、约20ohm/sq至约400ohm/sq、约20ohm/sq至约500ohm/sq、约50ohm/sq至约100ohm/sq、约50ohm/sq至约150ohm/sq、约50ohm/sq至约200ohm/sq、约50ohm/sq至约250ohm/sq、约50ohm/sq至约300ohm/sq、约50ohm/sq至约350ohm/sq、约50ohm/sq至约400ohm/sq、约50ohm/sq至约500ohm/sq、约100ohm/sq至约150ohm/sq、约100ohm/sq至约200ohm/sq、约100ohm/sq至约250ohm/sq、约100ohm/sq至约300ohm/sq、约100ohm/sq至约350ohm/sq、约100ohm/sq至约400ohm/sq、约100ohm/sq至约500ohm/sq、约150ohm/sq至约200ohm/sq、约150ohm/sq至约250ohm/sq、约150ohm/sq至约300ohm/sq、约150ohm/sq至约350ohm/sq、约150ohm/sq至约400ohm/sq、约150ohm/sq至约500ohm/sq、约200ohm/sq至约250ohm/sq、约200ohm/sq至约300ohm/sq、约200ohm/sq至约350ohm/sq、约200ohm/sq至约400ohm/sq、约200ohm/sq至约500ohm/sq、约250ohm/sq至约300ohm/sq、约250ohm/sq至约350ohm/sq、约250ohm/sq至约400ohm/sq、约250ohm/sq至约500ohm/sq、约300ohm/sq至约350ohm/sq、约300ohm/sq至约400ohm/sq、约300ohm/sq至约500ohm/sq、约350ohm/sq至约400ohm/sq、约350ohm/sq至约500ohm/sq或约400ohm/sq至约500ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有约5ohm/sq、约10ohm/sq、约20ohm/sq、约50ohm/sq、约100ohm/sq、约150ohm/sq、约200ohm/sq、约250ohm/sq、约300ohm/sq、约350ohm/sq、约400ohm/sq或约500ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有至少约5ohm/sq、约10ohm/sq、约20ohm/sq、约50ohm/sq、约100ohm/sq、约150ohm/sq、约200ohm/sq、约250ohm/sq、约300ohm/sq、约350ohm/sq、约400ohm/sq或约500ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有至多约5ohm/sq、约10ohm/sq、约20ohm/sq、约50ohm/sq、约100ohm/sq、约150ohm/sq、约200ohm/sq、约250ohm/sq、约300ohm/sq、约350ohm/sq、约400ohm/sq或约500ohm/sq的薄层电阻。
在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有约0.3ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有约0.3ohm/sq/mil至约0.4ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约0.6ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约0.6ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil或约1.8ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有约0.3ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil、约1.8ohm/sq/mil或约2ohm/sq/mil.的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有至少约0.3ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil、约1.8ohm/sq/mil或约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有至多约0.3ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil、约1.8ohm/sq/mil或约2ohm/sq/mil的薄层电阻。
在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有约0.15S/m至约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有约0.15S/m至约0.3S/m、约0.15S/m至约0.5S/m、约0.15S/m至约1S/m、约0.15S/m至约2S/m、约0.15S/m至约5S/m、约0.15S/m至约10S/m、约0.15S/m至约20S/m、约0.15S/m至约30S/m、约0.15S/m至约40S/m、约0.15S/m至约50S/m、约0.15S/m至约60S/m、约0.3S/m至约0.5S/m、约0.3S/m至约1S/m、约0.3S/m至约2S/m、约0.3S/m至约5S/m、约0.3S/m至约10S/m、约0.3S/m至约20S/m、约0.3S/m至约30S/m、约0.3S/m至约40S/m、约0.3S/m至约50S/m、约0.3S/m至约60S/m、约0.5S/m至约1S/m、约0.5S/m至约2S/m、约0.5S/m至约5S/m、约0.5S/m至约10S/m、约0.5S/m至约20S/m、约0.5S/m至约30S/m、约0.5S/m至约40S/m、约0.5S/m至约50S/m、约0.5S/m至约60S/m、约1S/m至约2S/m、约1S/m至约5S/m、约1S/m至约10S/m、约1S/m至约20S/m、约1S/m至约30S/m、约1S/m至约40S/m、约1S/m至约50S/m、约1S/m至约60S/m、约2S/m至约5S/m、约2S/m至约10S/m、约2S/m至约20S/m、约2S/m至约30S/m、约2S/m至约40S/m、约2S/m至约50S/m、约2S/m至约60S/m、约5S/m至约10S/m、约5S/m至约20S/m、约5S/m至约30S/m、约5S/m至约40S/m、约5S/m至约50S/m、约5S/m至约60S/m、约10S/m至约20S/m、约10S/m至约30S/m、约10S/m至约40S/m、约10S/m至约50S/m、约10S/m至约60S/m、约20S/m至约30S/m、约20S/m至约40S/m、约20S/m至约50S/m、约20S/m至约60S/m、约30S/m至约40S/m、约30S/m至约50S/m、约30S/m至约60S/m、约40S/m至约50S/m、约40S/m至约60S/m或约50S/m至约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有约0.15S/m、约0.3S/m、约0.5S/m、约1S/m、约2S/m、约5S/m、约10S/m、约20S/m、约30S/m、约40S/m、约50S/m或约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有至少约0.15S/m、约0.3S/m、约0.5S/m、约1S/m、约2S/m、约5S/m、约10S/m、约20S/m、约30S/m、约40S/m或约50S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电粘合剂在干燥时具有至多约0.3S/m、约0.5S/m、约1S/m、约2S/m、约5S/m、约10S/m、约20S/m、约30S/m、约40S/m、约50S/m或约60S/m的电导率。
本文提供的另一方面是一种导电油墨,所述导电油墨包括:导电添加剂,所述导电添加剂包括以下至少各项中的至少一项:碳基添加剂,所述碳基添加剂包括石墨烯纳米颗粒、石墨烯纳米片和石墨烯微粒中的两种或更多种;以及银基添加剂,所述银基添加剂包括银纳米线、银纳米颗粒或两者,其中所述银基添加剂具有小于0.5μm的直径;以及溶剂。
在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有约5%至约25%的逾渗阈值。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有约5%至约6%、约5%至约7%、约5%至约8%、约5%至约9%、约5%至约10%、约5%至约11%、约5%至约12%、约5%至约15%、约5%至约18%、约5%至约21%、约5%至约25%、约6%至约7%、约6%至约8%、约6%至约9%、约6%至约10%、约6%至约11%、约6%至约12%、约6%至约15%、约6%至约18%、约6%至约21%、约6%至约25%、约7%至约8%、约7%至约9%、约7%至约10%、约7%至约11%、约7%至约12%、约7%至约15%、约7%至约18%、约7%至约21%、约7%至约25%、约8%至约9%、约8%至约10%、约8%至约11%、约8%至约12%、约8%至约15%、约8%至约18%、约8%至约21%、约8%至约25%、约9%至约10%、约9%至约11%、约9%至约12%、约9%至约15%、约9%至约18%、约9%至约21%、约9%至约25%、约10%至约11%、约10%至约12%、约10%至约15%、约10%至约18%、约10%至约21%、约10%至约25%、约11%至约12%、约11%至约15%、约11%至约18%、约11%至约21%、约11%至约25%、约12%至约15%、约12%至约18%、约12%至约21%、约12%至约25%、约15%至约18%、约15%至约21%、约15%至约25%、约18%至约21%、约18%至约25%或约21%至约25%的逾渗阈值。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有约5%、约6%、约7%、约8%、约9%、约10%、约11%、约12%、约15%、约18%、约21%或约25%的逾渗阈值。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有至少约5%、约6%、约7%、约8%、约9%、约10%、约11%、约12%、约15%、约18%或约21%的逾渗阈值。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有至多约6%、约7%、约8%、约9%、约10%、约11%、约12%、约15%、约18%、约21%或约25%的逾渗阈值。
所述银基添加剂可以包括银纳米线、银纳米颗粒或两者。所述银基添加剂可以包括银纳米线而非银纳米颗粒。所述银基添加剂可以包括银纳米颗粒而非银纳米线。所述银基添加剂可以包括银纳米线和银纳米颗粒。替代地,所述银基添加剂可以包括银纳米棒、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其任何组合。所述银纳米线可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约25%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约50%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约75%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约25%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约50%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约75%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线可以具有约250:1、300:1、350:1、400:1、450:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1或1000:1的平均纵横比。所述银纳米线可以具有至少约250:1、300:1、350:1、400:1、450:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1或1000:1的平均纵横比。
在一些实施例中,所述导电添加剂在所述导电油墨中的重量比例为约0.25%至约20%。在一些实施例中,所述导电添加剂在所述导电油墨中的重量比例为约0.25%至约0.5%、约0.25%至约0.75%、约0.25%至约1%、约0.25%至约2%、约0.25%至约4%、约0.25%至约6%、约0.25%至约8%、约0.25%至约10%、约0.25%至约15%、约0.25%至约20%、约0.5%至约0.75%、约0.5%至约1%、约0.5%至约2%、约0.5%至约4%、约0.5%至约6%、约0.5%至约8%、约0.5%至约10%、约0.5%至约15%、约0.5%至约20%、约0.75%至约1%、约0.75%至约2%、约0.75%至约4%、约0.75%至约6%、约0.75%至约8%、约0.75%至约10%、约0.75%至约15%、约0.75%至约20%、约1%至约2%、约1%至约4%、约1%至约6%、约1%至约8%、约1%至约10%、约1%至约15%、约1%至约20%、约2%至约4%、约2%至约6%、约2%至约8%、约2%至约10%、约2%至约15%、约2%至约20%、约4%至约6%、约4%至约8%、约4%至约10%、约4%至约15%、约4%至约20%、约6%至约8%、约6%至约10%、约6%至约15%、约6%至约20%、约8%至约10%、约8%至约15%、约8%至约20%、约10%至约15%、约10%至约20%或约15%至约20%。在一些实施例中,所述导电添加剂在所述导电油墨中的重量比例为约0.25%、约0.5%、约0.75%、约1%、约2%、约4%、约6%、约8%、约10%、约15%或约20%。在一些实施例中,所述导电添加剂在所述导电油墨中的重量比例为至少约0.25%、约0.5%、约0.75%、约1%、约2%、约4%、约6%、约8%、约10%或约15%。在一些实施例中,所述导电添加剂在所述导电油墨中的重量比例为至多约0.5%、约0.75%、约1%、约2%、约4%、约6%、约8%、约10%、约15%或约20%。
在一些实施例中,所述导电油墨具有约5厘泊(cps)至约40cps的粘度。在一些实施例中,所述导电油墨具有约5cps至约10cps、约5cps至约15cps、约5cps至约20cps、约5cps至约25cps、约5cps至约30cps、约5cps至约35cps、约5cps至约40cps、约10cps至约15cps、约10cps至约20cps、约10cps至约25cps、约10cps至约30cps、约10cps至约35cps、约10cps至约40cps、约15cps至约20cps、约15cps至约25cps、约15cps至约30cps、约15cps至约35cps、约15cps至约40cps、约20cps至约25cps、约20cps至约30cps、约20cps至约35cps、约20cps至约40cps、约25cps至约30cps、约25cps至约35cps、约25cps至约40cps、约30cps至约35cps、约30cps至约40cps或约35cps至约40cps的粘度。在一些实施例中,所述导电油墨具有约5cps、约10cps、约15cps、约20cps、约25cps、约30cps、约35cps或约40cps的粘度。在一些实施例中,所述导电油墨具有至少约5cps、约10cps、约15cps、约20cps、约25cps、约30cps或约35cps的粘度。在一些实施例中,所述导电油墨具有至多约10cps、约15cps、约20cps、约25cps、约30cps、约35cps或约40cps的粘度。
在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有约0.1ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有约0.1ohm/sq/mil至约0.2ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约0.3ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约0.4ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约0.5ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约0.6ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约0.7ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.2ohm/sq/mil至约0.3ohm/sq/mil、约0.2ohm/sq/mil至约0.4ohm/sq/mil、约0.2ohm/sq/mil至约0.5ohm/sq/mil、约0.2ohm/sq/mil至约0.6ohm/sq/mil、约0.2ohm/sq/mil至约0.7ohm/sq/mil、约0.2ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约0.4ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约0.5ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约0.6ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约0.7ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约0.5ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约0.6ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约0.7ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约0.6ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约0.7ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约0.7ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil或约0.7ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有约0.1ohm/sq/mil、约0.2ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.7ohm/sq/mil或约0.8ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有至少约0.1ohm/sq/mil、约0.2ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil或约0.7ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有至多约0.2ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.7ohm/sq/mil或约0.8ohm/sq/mil的薄层电阻。
在一些实施例中,所述导电油墨还包括粘结剂、表面活性剂和消泡剂中的至少一种。在一些实施例中,所述导电油墨还包括颜料、银金属颜料、着色剂、银金属着色剂、染料或其任何组合。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有大于10S/cm的电导率。
本文提供的另一方面是一种形成银纳米线的方法,所述方法包括:加热溶剂;将催化剂溶液和聚合物溶液添加到所述溶剂以形成第一溶液;将所述银基溶液注入所述第一溶液中以形成第二溶液;离心所述第二溶液;以及用洗涤液洗涤所述第二溶液以提取所述银纳米线。
在一些实施例中,所述方法还包括在离心所述第二溶液之前加热所述第二溶液。在一些实施例中,所述方法还包括在离心所述第二溶液之前冷却所述第二溶液。在一些实施例中,所述溶剂包括二醇、聚合物溶液或两者。在一些实施例中,洗涤所述第二溶液包括多个洗涤循环,所述多个洗涤循环包括约两个循环至约六个循环。在一些实施例中,所述方法在溶剂热室中执行。在一些实施例中,在加热的同时搅拌所述溶剂。
所述银纳米线可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约25%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约50%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约75%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约25%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约50%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约75%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。
在一些实施例中,所述聚合物溶液具有约0.075M至约0.25M的浓度。在一些实施例中,所述聚合物溶液具有约0.075M至约0.1M、约0.075M至约0.125M、约0.075M至约0.15M、约0.075M至约0.175M、约0.075M至约0.2M、约0.075M至约0.225M、约0.075M至约0.25M、约0.1M至约0.125M、约0.1M至约0.15M、约0.1M至约0.175M、约0.1M至约0.2M、约0.1M至约0.225M、约0.1M至约0.25M、约0.125M至约0.15M、约0.125M至约0.175M、约0.125M至约0.2M、约0.125M至约0.225M、约0.125M至约0.25M、约0.15M至约0.175M、约0.15M至约0.2M、约0.15M至约0.225M、约0.15M至约0.25M、约0.175M至约0.2M、约0.175M至约0.225M、约0.175M至约0.25M、约0.2M至约0.225M、约0.2M至约0.25M或约0.225M至约0.25M的浓度。在一些实施例中,所述聚合物溶液具有约0.075M、约0.1M、约0.125M、约0.15M、约0.175M、约0.2M、约0.225M或约0.25M的浓度。在一些实施例中,所述聚合物溶液具有至少约0.075M、约0.1M、约0.125M、约0.15M、约0.175M、约0.2M、约0.225M或约0.25M的浓度。在一些实施例中,所述聚合物溶液具有至多约0.075M、约0.1M、约0.125M、约0.15M、约0.175M、约0.2M、约0.225M或约0.25M的浓度。
在一些实施例中,所述催化剂溶液具有约2mM至约8mM的浓度。在一些实施例中,所述催化剂溶液具有约2mM至约2.5mM、约2mM至约3mM、约2mM至约3.5mM、约2mM至约4mM、约2mM至约4.5mM、约2mM至约5mM、约2mM至约5.5mM、约2mM至约6mM、约2mM至约6.5mM、约2mM至约7mM、约2mM至约8mM、约2.5mM至约3mM、约2.5mM至约3.5mM、约2.5mM至约4mM、约2.5mM至约4.5mM、约2.5mM至约5mM、约2.5mM至约5.5mM、约2.5mM至约6mM、约2.5mM至约6.5mM、约2.5mM至约7mM、约2.5mM至约8mM、约3mM至约3.5mM、约3mM至约4mM、约3mM至约4.5mM、约3mM至约5mM、约3mM至约5.5mM、约3mM至约6mM、约3mM至约6.5mM、约3mM至约7mM、约3mM至约8mM、约3.5mM至约4mM、约3.5mM至约4.5mM、约3.5mM至约5mM、约3.5mM至约5.5mM、约3.5mM至约6mM、约3.5mM至约6.5mM、约3.5mM至约7mM、约3.5mM至约8mM、约4mM至约4.5mM、约4mM至约5mM、约4mM至约5.5mM、约4mM至约6mM、约4mM至约6.5mM、约4mM至约7mM、约4mM至约8mM、约4.5mM至约5mM、约4.5mM至约5.5mM、约4.5mM至约6mM、约4.5mM至约6.5mM、约4.5mM至约7mM、约4.5mM至约8mM、约5mM至约5.5mM、约5mM至约6mM、约5mM至约6.5mM、约5mM至约7mM、约5mM至约8mM、约5.5mM至约6mM、约5.5mM至约6.5mM、约5.5mM至约7mM、约5.5mM至约8mM、约6mM至约6.5mM、约6mM至约7mM、约6mM至约8mM、约6.5mM至约7mM、约6.5mM至约8mM或约7mM至约8mM的浓度。在一些实施例中,所述催化剂溶液具有约2mM、约2.5mM、约3mM、约3.5mM、约4mM、约4.5mM、约5mM、约5.5mM、约6mM、约6.5mM、约7mM或约8mM的浓度。在一些实施例中,所述催化剂溶液具有至少约2mM、约2.5mM、约3mM、约3.5mM、约4mM、约4.5mM、约5mM、约5.5mM、约6mM、约6.5mM、约7mM或约8mM的浓度。在一些实施例中,所述催化剂溶液具有至多约2mM、约2.5mM、约3mM、约3.5mM、约4mM、约4.5mM、约5mM、约5.5mM、约6mM、约6.5mM、约7mM或约8mM的浓度。
在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的约75至约250倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的约75至约100、约75至约125、约75至约150、约75至约175、约75至约200、约75至约225、约75至约250、约100至约125、约100至约150、约100至约175、约100至约200、约100至约225、约100至约250、约125至约150、约125至约175、约125至约200、约125至约225、约125至约250、约150至约175、约150至约200、约150至约225、约150至约250、约175至约200、约175至约225、约175至约250、约200至约225、约200至约250或约225至约250倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的约75、约100、约125、约150、约175、约200、约225或约250倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的至少约75、约100、约125、约150、约175、约200、约225或约250倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的至多约75、约100、约125、约150、约175、约200、约225或约250倍。
在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的约1.5至约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的约1.5至约2、约1.5至约2.5、约1.5至约3、约1.5至约3.5、约1.5至约4、约1.5至约4.5、约1.5至约5、约1.5至约5.5、约1.5至约6、约1.5至约6.5、约2至约2.5、约2至约3、约2至约3.5、约2至约4、约2至约4.5、约2至约5、约2至约5.5、约2至约6、约2至约6.5、约2.5至约3、约2.5至约3.5、约2.5至约4、约2.5至约4.5、约2.5至约5、约2.5至约5.5、约2.5至约6、约2.5至约6.5、约3至约3.5、约3至约4、约3至约4.5、约3至约5、约3至约5.5、约3至约6、约3至约6.5、约3.5至约4、约3.5至约4.5、约3.5至约5、约3.5至约5.5、约3.5至约6、约3.5至约6.5、约4至约4.5、约4至约5、约4至约5.5、约4至约6、约4至约6.5、约4.5至约5、约4.5至约5.5、约4.5至约6、约4.5至约6.5、约5至约5.5、约5至约6、约5至约6.5、约5.5至约6、约5.5至约6.5或约6至约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5、约6或约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的至少约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5、约6或约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的至多约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5、约6或约6.5倍。
在一些实施例中,所述银基溶液具有约0.05M至约0.2M的浓度。在一些实施例中,所述银基溶液具有至少约0.05M的浓度。在一些实施例中,所述银基溶液具有至多约0.2M的浓度。在一些实施例中,所述银基溶液具有约0.05M至约0.075M、约0.05M至约0.1M、约0.05M至约0.125M、约0.05M至约0.15M、约0.05M至约0.175M、约0.05M至约0.2M、约0.075M至约0.1M、约0.075M至约0.125M、约0.075M至约0.15M、约0.075M至约0.175M、约0.075M至约0.2M、约0.1M至约0.125M、约0.1M至约0.15M、约0.1M至约0.175M、约0.1M至约0.2M、约0.125M至约0.15M、约0.125M至约0.175M、约0.125M至约0.2M、约0.15M至约0.175M、约0.15M至约0.2M或约0.175M至约0.2M的浓度。在一些实施例中,所述银基溶液具有约0.05M、约0.075M、约0.1M、约0.125M、约0.15M、约0.175M或约0.2M的浓度。在一些实施例中,所述银基溶液具有至少约0.05M、约0.075M、约0.1M、约0.125M、约0.15M、约0.175M或约0.2M的浓度。在一些实施例中,所述银基溶液具有至多约0.05M、约0.075M、约0.1M、约0.125M、约0.15M、约0.175M或约0.2M的浓度。
在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的约1.5至约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的至少约1.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的至多约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的约1.5至约2、约1.5至约2.5、约1.5至约3、约1.5至约3.5、约1.5至约4、约1.5至约4.5、约1.5至约5、约1.5至约5.5、约1.5至约6、约1.5至约6.5、约2至约2.5、约2至约3、约2至约3.5、约2至约4、约2至约4.5、约2至约5、约2至约5.5、约2至约6、约2至约6.5、约2.5至约3、约2.5至约3.5、约2.5至约4、约2.5至约4.5、约2.5至约5、约2.5至约5.5、约2.5至约6、约2.5至约6.5、约3至约3.5、约3至约4、约3至约4.5、约3至约5、约3至约5.5、约3至约6、约3至约6.5、约3.5至约4、约3.5至约4.5、约3.5至约5、约3.5至约5.5、约3.5至约6、约3.5至约6.5、约4至约4.5、约4至约5、约4至约5.5、约4至约6、约4至约6.5、约4.5至约5、约4.5至约5.5、约4.5至约6、约4.5至约6.5、约5至约5.5、约5至约6、约5至约6.5、约5.5至约6、约5.5至约6.5或约6至约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5、约6或约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的至少约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5、约6或约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的至多约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5、约6或约6.5倍。
在一些实施例中,将所述溶剂加热至约75℃至约300℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热至至少约75℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热至至多约300℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热至约75℃至约100℃、约75℃至约125℃、约75℃至约150℃、约75℃至约175℃、约75℃至约200℃、约75℃至约225℃、约75℃至约250℃、约75℃至约275℃、约75℃至约300℃、约100℃至约125℃、约100℃至约150℃、约100℃至约175℃、约100℃至约200℃、约100℃至约225℃、约100℃至约250℃、约100℃至约275℃、约100℃至约300℃、约125℃至约150℃、约125℃至约175℃、约125℃至约200℃、约125℃至约225℃、约125℃至约250℃、约125℃至约275℃、约125℃至约300℃、约150℃至约175℃、约150℃至约200℃、约150℃至约225℃、约150℃至约250℃、约150℃至约275℃、约150℃至约300℃、约175℃至约200℃、约175℃至约225℃、约175℃至约250℃、约175℃至约275℃、约175℃至约300℃、约200℃至约225℃、约200℃至约250℃、约200℃至约275℃、约200℃至约300℃、约225℃至约250℃、约225℃至约275℃、约225℃至约300℃、约250℃至约275℃、约250℃至约300℃或约275℃至约300℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热至约75℃、约100℃、约125℃、约150℃、约175℃、约200℃、约225℃、约250℃、约275℃或约300℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热至至少约75℃、约100℃、约125℃、约150℃、约175℃、约200℃、约225℃、约250℃、约275℃或约300℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热至至多约75℃、约100℃、约125℃、约150℃、约175℃、约200℃、约225℃、约250℃、约275℃或约300℃的温度。
在一些实施例中,将所述溶剂加热约30分钟至约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述溶剂加热至少约30分钟的时间段。在一些实施例中,将所述溶剂加热至多约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述溶剂加热约30分钟至约40分钟、约30分钟至约50分钟、约30分钟至约60分钟、约30分钟至约70分钟、约30分钟至约80分钟、约30分钟至约90分钟、约30分钟至约100分钟、约30分钟至约110分钟、约30分钟至约120分钟、约40分钟至约50分钟、约40分钟至约60分钟、约40分钟至约70分钟、约40分钟至约80分钟、约40分钟至约90分钟、约40分钟至约100分钟、约40分钟至约110分钟、约40分钟至约120分钟、约50分钟至约60分钟、约50分钟至约70分钟、约50分钟至约80分钟、约50分钟至约90分钟、约50分钟至约100分钟、约50分钟至约110分钟、约50分钟至约120分钟、约60分钟至约70分钟、约60分钟至约80分钟、约60分钟至约90分钟、约60分钟至约100分钟、约60分钟至约110分钟、约60分钟至约120分钟、约70分钟至约80分钟、约70分钟至约90分钟、约70分钟至约100分钟、约70分钟至约110分钟、约70分钟至约120分钟、约80分钟至约90分钟、约80分钟至约100分钟、约80分钟至约110分钟、约80分钟至约120分钟、约90分钟至约100分钟、约90分钟至约110分钟、约90分钟至约120分钟、约100分钟至约110分钟、约100分钟至约120分钟或约110分钟至约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述溶剂加热约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟或约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述溶剂加热至少约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟或约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述溶剂加热至多约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟或约120分钟的时间段。
在一些实施例中,将所述第二溶液加热约30分钟至约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述第二溶液加热至少约30分钟的时间段。在一些实施例中,将所述第二溶液加热至多约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述第二溶液加热约30分钟至约40分钟、约30分钟至约50分钟、约30分钟至约60分钟、约30分钟至约70分钟、约30分钟至约80分钟、约30分钟至约90分钟、约30分钟至约100分钟、约30分钟至约110分钟、约30分钟至约120分钟、约40分钟至约50分钟、约40分钟至约60分钟、约40分钟至约70分钟、约40分钟至约80分钟、约40分钟至约90分钟、约40分钟至约100分钟、约40分钟至约110分钟、约40分钟至约120分钟、约50分钟至约60分钟、约50分钟至约70分钟、约50分钟至约80分钟、约50分钟至约90分钟、约50分钟至约100分钟、约50分钟至约110分钟、约50分钟至约120分钟、约60分钟至约70分钟、约60分钟至约80分钟、约60分钟至约90分钟、约60分钟至约100分钟、约60分钟至约110分钟、约60分钟至约120分钟、约70分钟至约80分钟、约70分钟至约90分钟、约70分钟至约100分钟、约70分钟至约110分钟、约70分钟至约120分钟、约80分钟至约90分钟、约80分钟至约100分钟、约80分钟至约110分钟、约80分钟至约120分钟、约90分钟至约100分钟、约90分钟至约110分钟、约90分钟至约120分钟、约100分钟至约110分钟、约100分钟至约120分钟或约110分钟至约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述第二溶液加热约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟或约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述第二溶液加热至少约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟或约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述第二溶液加热至多约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟或约120分钟的时间段。
在一些实施例中,在约100rpm至约400rpm的速率下执行搅拌。在一些实施例中,在至少约100rpm的速率下执行搅拌。在一些实施例中,在至多约400rpm的速率下执行搅拌。在一些实施例中,在约100rpm至约125rpm、约100rpm至约150rpm、约100rpm至约175rpm、约100rpm至约200rpm、约100rpm至约225rpm、约100rpm至约250rpm、约100rpm至约275rpm、约100rpm至约300rpm、约100rpm至约350rpm、约100rpm至约400rpm、约125rpm至约150rpm、约125rpm至约175rpm、约125rpm至约200rpm、约125rpm至约225rpm、约125rpm至约250rpm、约125rpm至约275rpm、约125rpm至约300rpm、约125rpm至约350rpm、约125rpm至约400rpm、约150rpm至约175rpm、约150rpm至约200rpm、约150rpm至约225rpm、约150rpm至约250rpm、约150rpm至约275rpm、约150rpm至约300rpm、约150rpm至约350rpm、约150rpm至约400rpm、约175rpm至约200rpm、约175rpm至约225rpm、约175rpm至约250rpm、约175rpm至约275rpm、约175rpm至约300rpm、约175rpm至约350rpm、约175rpm至约400rpm、约200rpm至约225rpm、约200rpm至约250rpm、约200rpm至约275rpm、约200rpm至约300rpm、约200rpm至约350rpm、约200rpm至约400rpm、约225rpm至约250rpm、约225rpm至约275rpm、约225rpm至约300rpm、约225rpm至约350rpm、约225rpm至约400rpm、约250rpm至约275rpm、约250rpm至约300rpm、约250rpm至约350rpm、约250rpm至约400rpm、约275rpm至约300rpm、约275rpm至约350rpm、约275rpm至约400rpm、约300rpm至约350rpm、约300rpm至约400rpm或约350rpm至约400rpm的速率下执行搅拌。在一些实施例中,在约100rpm、约125rpm、约150rpm、约175rpm、约200rpm、约225rpm、约250rpm、约275rpm、约300rpm、约350rpm或约400rpm的速率下执行搅拌。在一些实施例中,在至少约100rpm、约125rpm、约150rpm、约175rpm、约200rpm、约225rpm、约250rpm、约275rpm、约300rpm、约350rpm或约400rpm的速率下执行搅拌。在一些实施例中,在至多约100rpm、约125rpm、约150rpm、约175rpm、约200rpm、约225rpm、约250rpm、约275rpm、约300rpm、约350rpm或约400rpm的速率下执行搅拌。
在一些实施例中,所述离心发生在约10分钟至约40分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心发生在至少约10分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心发生在至多约40分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心发生在约10分钟至约15分钟、约10分钟至约20分钟、约10分钟至约25分钟、约10分钟至约30分钟、约10分钟至约35分钟、约10分钟至约40分钟、约15分钟至约20分钟、约15分钟至约25分钟、约15分钟至约30分钟、约15分钟至约35分钟、约15分钟至约40分钟、约20分钟至约25分钟、约20分钟至约30分钟、约20分钟至约35分钟、约20分钟至约40分钟、约25分钟至约30分钟、约25分钟至约35分钟、约25分钟至约40分钟、约30分钟至约35分钟、约30分钟至约40分钟或约35分钟至约40分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心发生在约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟或约40分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心发生在至少约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟或约40分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心发生在至多约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟或约40分钟的时间段内。
本文提供的另一方面是一种导电碳基胶,所述导电碳基胶包括碳基材料和粘合剂。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯、石墨粉、天然石墨、合成石墨、膨胀石墨、炭黑、Timcal碳超C45、Timcal碳超C65、cabot碳、碳超P、乙炔黑、炉黑、碳纳米管、气相生长碳纤维、氧化石墨烯或其任何组合。
在一些实施例中,所述粘合剂按重量百分比计包括所述导电碳基胶的约60%至约99.9%。在一些实施例中,所述粘合剂按重量百分比计包括所述导电碳基胶的至少约60%。在一些实施例中,所述粘合剂按重量百分比计包括所述导电碳基胶的至多约99.9%。在一些实施例中,所述粘合剂按重量百分比计包括所述导电碳基胶的约60%至约65%、约60%至约70%、约60%至约75%、约60%至约80%、约60%至约85%、约60%至约90%、约60%至约95%、约60%至约97%、约60%至约99%、约60%至约99.9%、约65%至约70%、约65%至约75%、约65%至约80%、约65%至约85%、约65%至约90%、约65%至约95%、约65%至约97%、约65%至约99%、约65%至约99.9%、约70%至约75%、约70%至约80%、约70%至约85%、约70%至约90%、约70%至约95%、约70%至约97%、约70%至约99%、约70%至约99.9%、约75%至约80%、约75%至约85%、约75%至约90%、约75%至约95%、约75%至约97%、约75%至约99%、约75%至约99.9%、约80%至约85%、约80%至约90%、约80%至约95%、约80%至约97%、约80%至约99%、约80%至约99.9%、约85%至约90%、约85%至约95%、约85%至约97%、约85%至约99%、约85%至约99.9%、约90%至约95%、约90%至约97%、约90%至约99%、约90%至约99.9%、约95%至约97%、约95%至约99%、约95%至约99.9%、约97%至约99%、约97%至约99.9%或约99%至约99.9%。在一些实施例中,所述粘合剂按重量百分比计包括所述导电碳基胶的约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约97%、约99%或约99.9%。在一些实施例中,所述粘合剂按重量百分比计包括所述导电碳基胶的至少约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约97%、约99%或约99.9%。在一些实施例中,所述粘合剂按重量百分比计包括所述导电碳基胶的至多约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约97%、约99%或约99.9%。
在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述导电碳基胶的约0.1%至约40%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述导电碳基胶的至少约0.1%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述导电碳基胶的至多约40%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述导电碳基胶的约0.1%至约0.2%、约0.1%至约0.5%、约0.1%至约1%、约0.1%至约5%、约0.1%至约10%、约0.1%至约15%、约0.1%至约20%、约0.1%至约25%、约0.1%至约30%、约0.1%至约35%、约0.1%至约40%、约0.2%至约0.5%、约0.2%至约1%、约0.2%至约5%、约0.2%至约10%、约0.2%至约15%、约0.2%至约20%、约0.2%至约25%、约0.2%至约30%、约0.2%至约35%、约0.2%至约40%、约0.5%至约1%、约0.5%至约5%、约0.5%至约10%、约0.5%至约15%、约0.5%至约20%、约0.5%至约25%、约0.5%至约30%、约0.5%至约35%、约0.5%至约40%、约1%至约5%、约1%至约10%、约1%至约15%、约1%至约20%、约1%至约25%、约1%至约30%、约1%至约35%、约1%至约40%、约5%至约10%、约5%至约15%、约5%至约20%、约5%至约25%、约5%至约30%、约5%至约35%、约5%至约40%、约10%至约15%、约10%至约20%、约10%至约25%、约10%至约30%、约10%至约35%、约10%至约40%、约15%至约20%、约15%至约25%、约15%至约30%、约15%至约35%、约15%至约40%、约20%至约25%、约20%至约30%、约20%至约35%、约20%至约40%、约25%至约30%、约25%至约35%、约25%至约40%、约30%至约35%、约30%至约40%或约35%至约40%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述导电碳基胶的约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述导电碳基胶的至少约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述导电碳基胶的至多约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。
在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%至约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至少约0.1%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至多约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%至约0.2%、约0.1%至约0.5%、约0.1%至约1%、约0.1%至约2%、约0.1%至约3%、约0.1%至约4%、约0.1%至约5%、约0.1%至约6%、约0.1%至约7%、约0.1%至约8%、约0.1%至约10%、约0.2%至约0.5%、约0.2%至约1%、约0.2%至约2%、约0.2%至约3%、约0.2%至约4%、约0.2%至约5%、约0.2%至约6%、约0.2%至约7%、约0.2%至约8%、约0.2%至约10%、约0.5%至约1%、约0.5%至约2%、约0.5%至约3%、约0.5%至约4%、约0.5%至约5%、约0.5%至约6%、约0.5%至约7%、约0.5%至约8%、约0.5%至约10%、约1%至约2%、约1%至约3%、约1%至约4%、约1%至约5%、约1%至约6%、约1%至约7%、约1%至约8%、约1%至约10%、约2%至约3%、约2%至约4%、约2%至约5%、约2%至约6%、约2%至约7%、约2%至约8%、约2%至约10%、约3%至约4%、约3%至约5%、约3%至约6%、约3%至约7%、约3%至约8%、约3%至约10%、约4%至约5%、约4%至约6%、约4%至约7%、约4%至约8%、约4%至约10%、约5%至约6%、约5%至约7%、约5%至约8%、约5%至约10%、约6%至约7%、约6%至约8%、约6%至约10%、约7%至约8%、约7%至约10%或约8%至约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至少约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至多约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约10%。
在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为约1%至约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至少约1%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至多约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为约1%至约2%、约1%至约5%、约1%至约10%、约1%至约15%、约1%至约20%、约1%至约25%、约1%至约30%、约1%至约35%、约1%至约40%、约2%至约5%、约2%至约10%、约2%至约15%、约2%至约20%、约2%至约25%、约2%至约30%、约2%至约35%、约2%至约40%、约5%至约10%、约5%至约15%、约5%至约20%、约5%至约25%、约5%至约30%、约5%至约35%、约5%至约40%、约10%至约15%、约10%至约20%、约10%至约25%、约10%至约30%、约10%至约35%、约10%至约40%、约15%至约20%、约15%至约25%、约15%至约30%、约15%至约35%、约15%至约40%、约20%至约25%、约20%至约30%、约20%至约35%、约20%至约40%、约25%至约30%、约25%至约35%、约25%至约40%、约30%至约35%、约30%至约40%或约35%至约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约1%、约2%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至少约1%、约2%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至多约1%、约2%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。
在一些实施例中,所述粘合剂包括木工胶、木胶、氰基丙烯酸酯、接触水泥、胶乳、库浆、胶浆、甲基纤维素、间苯二酚树脂、淀粉、丁酮、二氯甲烷丙烯酸、乙烯-乙烯基、酚醛树脂、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚硫化物、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、脂肪族、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚氯乙烯乳液、硅酮、苯乙烯丙烯酸酯、环氧氯丙烷、环氧化物或其任何组合。在一些实施例中,所述导电碳基胶还包括导电填料。在一些实施例中,所述导电填料包括银。在一些实施例中,所述银包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其任何组合。在一些实施例中,所述导电碳基胶还包括稀释剂。在一些实施例中,所述稀释剂包括乙酸丁酯、清漆稀释剂、丙酮、石脑油、矿物油精、二甲苯或其任何组合。
在一些实施例中,所述导电碳基胶按体积百分比计包括所述稀释剂的约50%至约99%。在一些实施例中,所述导电碳基胶按体积百分比计包括所述稀释剂的至少约50%。在一些实施例中,所述导电碳基胶按体积百分比计包括所述稀释剂的至多约99%。在一些实施例中,所述导电碳基胶按体积百分比计包括所述稀释剂的约50%至约55%、约50%至约60%、约50%至约65%、约50%至约70%、约50%至约75%、约50%至约80%、约50%至约85%、约50%至约90%、约50%至约95%、约50%至约99%、约55%至约60%、约55%至约65%、约55%至约70%、约55%至约75%、约55%至约80%、约55%至约85%、约55%至约90%、约55%至约95%、约55%至约99%、约60%至约65%、约60%至约70%、约60%至约75%、约60%至约80%、约60%至约85%、约60%至约90%、约60%至约95%、约60%至约99%、约65%至约70%、约65%至约75%、约65%至约80%、约65%至约85%、约65%至约90%、约65%至约95%、约65%至约99%、约70%至约75%、约70%至约80%、约70%至约85%、约70%至约90%、约70%至约95%、约70%至约99%、约75%至约80%、约75%至约85%、约75%至约90%、约75%至约95%、约75%至约99%、约80%至约85%、约80%至约90%、约80%至约95%、约80%至约99%、约85%至约90%、约85%至约95%、约85%至约99%、约90%至约95%、约90%至约99%或约95%至约99%。在一些实施例中,所述导电碳基胶按体积百分比计包括所述稀释剂的约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或约99%。在一些实施例中,所述导电碳基胶按体积百分比计包括所述稀释剂的至少约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或约99%。在一些实施例中,所述导电碳基胶按体积百分比计包括所述稀释剂的至多约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或约99%。
在一些实施例中,所述导电碳基胶具有约5ohm/sq至约500ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至少约5ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至多约500ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有约5ohm/sq至约10ohm/sq、约5ohm/sq至约20ohm/sq、约5ohm/sq至约50ohm/sq、约5ohm/sq至约100ohm/sq、约5ohm/sq至约150ohm/sq、约5ohm/sq至约200ohm/sq、约5ohm/sq至约250ohm/sq、约5ohm/sq至约300ohm/sq、约5ohm/sq至约350ohm/sq、约5ohm/sq至约400ohm/sq、约5ohm/sq至约500ohm/sq、约10ohm/sq至约20ohm/sq、约10ohm/sq至约50ohm/sq、约10ohm/sq至约100ohm/sq、约10ohm/sq至约150ohm/sq、约10ohm/sq至约200ohm/sq、约10ohm/sq至约250ohm/sq、约10ohm/sq至约300ohm/sq、约10ohm/sq至约350ohm/sq、约10ohm/sq至约400ohm/sq、约10ohm/sq至约500ohm/sq、约20ohm/sq至约50ohm/sq、约20ohm/sq至约100ohm/sq、约20ohm/sq至约150ohm/sq、约20ohm/sq至约200ohm/sq、约20ohm/sq至约250ohm/sq、约20ohm/sq至约300ohm/sq、约20ohm/sq至约350ohm/sq、约20ohm/sq至约400ohm/sq、约20ohm/sq至约500ohm/sq、约50ohm/sq至约100ohm/sq、约50ohm/sq至约150ohm/sq、约50ohm/sq至约200ohm/sq、约50ohm/sq至约250ohm/sq、约50ohm/sq至约300ohm/sq、约50ohm/sq至约350ohm/sq、约50ohm/sq至约400ohm/sq、约50ohm/sq至约500ohm/sq、约100ohm/sq至约150ohm/sq、约100ohm/sq至约200ohm/sq、约100ohm/sq至约250ohm/sq、约100ohm/sq至约300ohm/sq、约100ohm/sq至约350ohm/sq、约100ohm/sq至约400ohm/sq、约100ohm/sq至约500ohm/sq、约150ohm/sq至约200ohm/sq、约150ohm/sq至约250ohm/sq、约150ohm/sq至约300ohm/sq、约150ohm/sq至约350ohm/sq、约150ohm/sq至约400ohm/sq、约150ohm/sq至约500ohm/sq、约200ohm/sq至约250ohm/sq、约200ohm/sq至约300ohm/sq、约200ohm/sq至约350ohm/sq、约200ohm/sq至约400ohm/sq、约200ohm/sq至约500ohm/sq、约250ohm/sq至约300ohm/sq、约250ohm/sq至约350ohm/sq、约250ohm/sq至约400ohm/sq、约250ohm/sq至约500ohm/sq、约300ohm/sq至约350ohm/sq、约300ohm/sq至约400ohm/sq、约300ohm/sq至约500ohm/sq、约350ohm/sq至约400ohm/sq、约350ohm/sq至约500ohm/sq或约400ohm/sq至约500ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有约5ohm/sq、约10ohm/sq、约20ohm/sq、约50ohm/sq、约100ohm/sq、约150ohm/sq、约200ohm/sq、约250ohm/sq、约300ohm/sq、约350ohm/sq、约400ohm/sq或约500ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至少约5ohm/sq、约10ohm/sq、约20ohm/sq、约50ohm/sq、约100ohm/sq、约150ohm/sq、约200ohm/sq、约250ohm/sq、约300ohm/sq、约350ohm/sq、约400ohm/sq或约500ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至多约5ohm/sq、约10ohm/sq、约20ohm/sq、约50ohm/sq、约100ohm/sq、约150ohm/sq、约200ohm/sq、约250ohm/sq、约300ohm/sq、约350ohm/sq、约400ohm/sq或约500ohm/sq的薄层电阻。
在一些实施例中,所述导电碳基胶具有约0.3ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至少约0.3ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil、约1.8ohm/sq/mil或约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至多约0.3ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil、约1.8ohm/sq/mil或约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有约0.3ohm/sq/mil至约0.4ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约0.6ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约0.6ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil或约1.8ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有约0.3ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil、约1.8ohm/sq/mil或约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至少约0.3ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil、约1.8ohm/sq/mil或约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至多约0.3ohm/sq/mil、约0.4ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil、约1.8ohm/sq/mil或约2ohm/sq/mil的薄层电阻。
在一些实施例中,所述导电碳基胶具有约0.15S/m至约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至少约0.15S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至多约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有约0.15S/m至约0.3S/m、约0.15S/m至约0.5S/m、约0.15S/m至约1S/m、约0.15S/m至约2S/m、约0.15S/m至约5S/m、约0.15S/m至约10S/m、约0.15S/m至约20S/m、约0.15S/m至约30S/m、约0.15S/m至约40S/m、约0.15S/m至约50S/m、约0.15S/m至约60S/m、约0.3S/m至约0.5S/m、约0.3S/m至约1S/m、约0.3S/m至约2S/m、约0.3S/m至约5S/m、约0.3S/m至约10S/m、约0.3S/m至约20S/m、约0.3S/m至约30S/m、约0.3S/m至约40S/m、约0.3S/m至约50S/m、约0.3S/m至约60S/m、约0.5S/m至约1S/m、约0.5S/m至约2S/m、约0.5S/m至约5S/m、约0.5S/m至约10S/m、约0.5S/m至约20S/m、约0.5S/m至约30S/m、约0.5S/m至约40S/m、约0.5S/m至约50S/m、约0.5S/m至约60S/m、约1S/m至约2S/m、约1S/m至约5S/m、约1S/m至约10S/m、约1S/m至约20S/m、约1S/m至约30S/m、约1S/m至约40S/m、约1S/m至约50S/m、约1S/m至约60S/m、约2S/m至约5S/m、约2S/m至约10S/m、约2S/m至约20S/m、约2S/m至约30S/m、约2S/m至约40S/m、约2S/m至约50S/m、约2S/m至约60S/m、约5S/m至约10S/m、约5S/m至约20S/m、约5S/m至约30S/m、约5S/m至约40S/m、约5S/m至约50S/m、约5S/m至约60S/m、约10S/m至约20S/m、约10S/m至约30S/m、约10S/m至约40S/m、约10S/m至约50S/m、约10S/m至约60S/m、约20S/m至约30S/m、约20S/m至约40S/m、约20S/m至约50S/m、约20S/m至约60S/m、约30S/m至约40S/m、约30S/m至约50S/m、约30S/m至约60S/m、约40S/m至约50S/m、约40S/m至约60S/m或约50S/m至约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有约0.15S/m、约0.3S/m、约0.5S/m、约1S/m、约2S/m、约5S/m、约10S/m、约20S/m、约30S/m、约40S/m、约50S/m或约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至少约0.15S/m、约0.3S/m、约0.5S/m、约1S/m、约2S/m、约5S/m、约10S/m、约20S/m、约30S/m、约40S/m、约50S/m或约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至多约0.15S/m、约0.3S/m、约0.5S/m、约1S/m、约2S/m、约5S/m、约10S/m、约20S/m、约30S/m、约40S/m、约50S/m或约60S/m的电导率。
在一些实施例中,所述导电碳基胶在平坦位置与凸面弯曲角至多180度的位置之间具有至多约6%、5%、4%、3%、2%或1%的薄层电阻差。在一些实施例中,所述导电碳基胶在平坦位置与凹面弯曲角至多180度的位置之间具有至多约6%、5%、4%、3%、2%或1%的薄层电阻差。在一些实施例中,所述导电碳基胶在平坦位置与扭转角至多800度的位置之间具有至多约10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%或2%的薄层电阻差。
在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至少至少约20MPa、15MPa、10MPa或5MPa的剪切强度。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至少约10MPa的剪切强度。
在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至少约30MPa、25MPa、20MPa、10MPa或5Mpa的拉伸强度。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至少约20MPa的拉伸强度。
在一些实施例中,所述导电胶的粘度是约10厘泊至约10,000厘泊。在一些实施例中,所述导电胶的粘度是至少约10厘泊。在一些实施例中,所述导电胶的粘度是至多约10,000厘泊。在一些实施例中,所述导电胶的粘度是约10厘泊至约20厘泊、约10厘泊至约50厘泊、约10厘泊至约100厘泊、约10厘泊至约200厘泊、约10厘泊至约500厘泊、约10厘泊至约1,000厘泊、约10厘泊至约2,000厘泊、约10厘泊至约5,000厘泊、约10厘泊至约10,000厘泊、约20厘泊至约50厘泊、约20厘泊至约100厘泊、约20厘泊至约200厘泊、约20厘泊至约500厘泊、约20厘泊至约1,000厘泊、约20厘泊至约2,000厘泊、约20厘泊至约5,000厘泊、约20厘泊至约10,000厘泊、约50厘泊至约100厘泊、约50厘泊至约200厘泊、约50厘泊至约500厘泊、约50厘泊至约1,000厘泊、约50厘泊至约2,000厘泊、约50厘泊至约5,000厘泊、约50厘泊至约10,000厘泊、约100厘泊至约200厘泊、约100厘泊至约500厘泊、约100厘泊至约1,000厘泊、约100厘泊至约2,000厘泊、约100厘泊至约5,000厘泊、约100厘泊至约10,000厘泊、约200厘泊至约500厘泊、约200厘泊至约1,000厘泊、约200厘泊至约2,000厘泊、约200厘泊至约5,000厘泊、约200厘泊至约10,000厘泊、约500厘泊至约1,000厘泊、约500厘泊至约2,000厘泊、约500厘泊至约5,000厘泊、约500厘泊至约10,000厘泊、约1,000厘泊至约2,000厘泊、约1,000厘泊至约5,000厘泊、约1,000厘泊至约10,000厘泊、约2,000厘泊至约5,000厘泊、约2,000厘泊至约10,000厘泊或约5,000厘泊至约10,000厘泊。在一些实施例中,所述导电胶的粘度是约10厘泊、约20厘泊、约50厘泊、约100厘泊、约200厘泊、约500厘泊、约1,000厘泊、约2,000厘泊、约5,000厘泊或约10,000厘泊。在一些实施例中,所述导电胶的粘度是至少约10厘泊、约20厘泊、约50厘泊、约100厘泊、约200厘泊、约500厘泊、约1,000厘泊、约2,000厘泊、约5,000厘泊或约10,000厘泊。在一些实施例中,所述导电胶的粘度是不大于约10厘泊、约20厘泊、约50厘泊、约100厘泊、约200厘泊、约500厘泊、约1,000厘泊、约2,000厘泊、约5,000厘泊或约10,000厘泊。
在一些实施例中,所述导电碳基胶还包括颜料、着色剂、染料或其任何组合。在一些实施例中,所述导电碳基胶包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种着色剂、染料、颜料或其组合。在一些实施例中,所述颜料包括金属基或金属颜料。在一些实施例中,所述金属颜料是金、银、钛、铝、锡、锌、汞、锰、铅、铁、氧化铁、铜、钴、镉、铬、砷、铋、锑或钡颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括至少一种金属颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括银金属着色剂。在一些实施例中,所述银金属着色剂包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其组合。
在一些实施例中,所述着色剂选自红色、黄色、品红色、绿色、青色、紫色、黑色或棕色或其组合的颜料和/或染料。在一些实施例中,颜料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。在一些实施例中,染料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。
在一些实施例中,黄色着色剂包括颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、74、83、93、110、128、151、155或其组合。在一些实施例中,黑色着色剂包括炭黑SI70、炭黑SI50、炭黑FW1、炭黑FW18、酸性黑1、11、52、172、194、210、234或其组合。在一些实施例中,红色或洋红色着色剂包括颜料红1至10、12、18、21、23、37、38、39、40、41、48、90、112、122或其组合。在一些实施例中,青色或紫色着色剂包括颜料蓝15、17、22、颜料紫1、2、3、5、19、23或其组合。在一些实施例中,橙色着色剂包括颜料橙48和/或49。在一些实施例中,紫色着色剂包括颜料紫19和/或42。
本文提供的另一方面是一种包括树脂的导电碳基环氧树脂,所述树脂包括碳基材料和粘合剂和硬化剂。
在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯、石墨粉、天然石墨、合成石墨、膨胀石墨、炭黑、Timcal碳超C45、Timcal碳超C65、cabot碳、碳超P、乙炔黑、炉黑、碳纳米管、气相生长碳纤维、氧化石墨烯或其任何组合。
在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%至约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至少约0.1%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至多约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%至约0.2%、约0.1%至约0.5%、约0.1%至约1%、约0.1%至约2%、约0.1%至约3%、约0.1%至约4%、约0.1%至约5%、约0.1%至约6%、约0.1%至约7%、约0.1%至约8%、约0.1%至约10%、约0.2%至约0.5%、约0.2%至约1%、约0.2%至约2%、约0.2%至约3%、约0.2%至约4%、约0.2%至约5%、约0.2%至约6%、约0.2%至约7%、约0.2%至约8%、约0.2%至约10%、约0.5%至约1%、约0.5%至约2%、约0.5%至约3%、约0.5%至约4%、约0.5%至约5%、约0.5%至约6%、约0.5%至约7%、约0.5%至约8%、约0.5%至约10%、约1%至约2%、约1%至约3%、约1%至约4%、约1%至约5%、约1%至约6%、约1%至约7%、约1%至约8%、约1%至约10%、约2%至约3%、约2%至约4%、约2%至约5%、约2%至约6%、约2%至约7%、约2%至约8%、约2%至约10%、约3%至约4%、约3%至约5%、约3%至约6%、约3%至约7%、约3%至约8%、约3%至约10%、约4%至约5%、约4%至约6%、约4%至约7%、约4%至约8%、约4%至约10%、约5%至约6%、约5%至约7%、约5%至约8%、约5%至约10%、约6%至约7%、约6%至约8%、约6%至约10%、约7%至约8%、约7%至约10%或约8%至约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至少约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至多约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约10%。
在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为约1%至约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至少约1%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至多约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为约1%至约2%、约1%至约5%、约1%至约10%、约1%至约15%、约1%至约20%、约1%至约25%、约1%至约30%、约1%至约35%、约1%至约40%、约2%至约5%、约2%至约10%、约2%至约15%、约2%至约20%、约2%至约25%、约2%至约30%、约2%至约35%、约2%至约40%、约5%至约10%、约5%至约15%、约5%至约20%、约5%至约25%、约5%至约30%、约5%至约35%、约5%至约40%、约10%至约15%、约10%至约20%、约10%至约25%、约10%至约30%、约10%至约35%、约10%至约40%、约15%至约20%、约15%至约25%、约15%至约30%、约15%至约35%、约15%至约40%、约20%至约25%、约20%至约30%、约20%至约35%、约20%至约40%、约25%至约30%、约25%至约35%、约25%至约40%、约30%至约35%、约30%至约40%或约35%至约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为约1%、约2%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至少约1%、约2%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至多约1%、约2%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。
在一些实施例中,所述粘合剂包括木工胶、木胶、氰基丙烯酸酯、接触水泥、胶乳、库浆、胶浆、甲基纤维素、间苯二酚树脂、淀粉、丁酮、二氯甲烷丙烯酸、乙烯-乙烯基、酚醛树脂、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚硫化物、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、脂肪族、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚氯乙烯乳液、硅酮、苯乙烯丙烯酸酯、环氧氯丙烷、环氧化物或其任何组合。在一些实施例中,所述硬化剂包括双酚A、双酚F、线型酚醛树脂、脂族醇、脂族多元醇、缩水甘油基胺、三亚乙基三胺或其任何组合。在一些实施例中,所述导电碳基胶还包括导电填料。在一些实施例中,所述导电填料包括银。在一些实施例中,所述银包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其任何组合。在一些实施例中,所述导电碳基胶还包括稀释剂。在一些实施例中,所述稀释剂包括乙酸丁酯、清漆稀释剂、丙酮、石脑油、矿物油精、二甲苯或其任何组合。
在一些实施例中,所述稀释剂在所述导电碳基环氧树脂中的体积百分比为约50%至约99%。在一些实施例中,所述稀释剂的体积百分比为至少约50%。在一些实施例中,所述稀释剂的体积百分比为至多约99%。在一些实施例中,所述稀释剂的体积百分比为约50%至约55%、约50%至约60%、约50%至约65%、约50%至约70%、约50%至约75%、约50%至约80%、约50%至约85%、约50%至约90%、约50%至约95%、约50%至约99%、约55%至约60%、约55%至约65%、约55%至约70%、约55%至约75%、约55%至约80%、约55%至约85%、约55%至约90%、约55%至约95%、约55%至约99%、约60%至约65%、约60%至约70%、约60%至约75%、约60%至约80%、约60%至约85%、约60%至约90%、约60%至约95%、约60%至约99%、约65%至约70%、约65%至约75%、约65%至约80%、约65%至约85%、约65%至约90%、约65%至约95%、约65%至约99%、约70%至约75%、约70%至约80%、约70%至约85%、约70%至约90%、约70%至约95%、约70%至约99%、约75%至约80%、约75%至约85%、约75%至约90%、约75%至约95%、约75%至约99%、约80%至约85%、约80%至约90%、约80%至约95%、约80%至约99%、约85%至约90%、约85%至约95%、约85%至约99%、约90%至约95%、约90%至约99%或约95%至约99%。在一些实施例中,所述稀释剂的体积百分比为约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或约99%。在一些实施例中,所述稀释剂的体积百分比为至少约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或约99%。在一些实施例中,所述稀释剂的体积百分比为至多约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或约99%。
在一些实施例中,所述树脂在所述导电碳基环氧树脂中的重量百分比为约25%至约75%。在一些实施例中,所述树脂在所述导电碳基环氧树脂中的重量百分比为至少约25%。在一些实施例中,所述树脂在所述导电碳基环氧树脂中的重量百分比为至多约75%。在一些实施例中,所述树脂在所述导电碳基环氧树脂中的重量百分比为约25%至约30%、约25%至约35%、约25%至约40%、约25%至约45%、约25%至约50%、约25%至约55%、约25%至约60%、约25%至约65%、约25%至约70%、约25%至约75%、约30%至约35%、约30%至约40%、约30%至约45%、约30%至约50%、约30%至约55%、约30%至约60%、约30%至约65%、约30%至约70%、约30%至约75%、约35%至约40%、约35%至约45%、约35%至约50%、约35%至约55%、约35%至约60%、约35%至约65%、约35%至约70%、约35%至约75%、约40%至约45%、约40%至约50%、约40%至约55%、约40%至约60%、约40%至约65%、约40%至约70%、约40%至约75%、约45%至约50%、约45%至约55%、约45%至约60%、约45%至约65%、约45%至约70%、约45%至约75%、约50%至约55%、约50%至约60%、约50%至约65%、约50%至约70%、约50%至约75%、约55%至约60%、约55%至约65%、约55%至约70%、约55%至约75%、约60%至约65%、约60%至约70%、约60%至约75%、约65%至约70%、约65%至约75%或约70%至约75%。在一些实施例中,所述树脂在所述导电碳基环氧树脂中的重量百分比为约25%、约30%、约35%、约40%、约45%、约50%、约55%、约60%、约65%、约70%或约75%。在一些实施例中,所述树脂在所述导电碳基环氧树脂中的重量百分比为至少约25%、约30%、约35%、约40%、约45%、约50%、约55%、约60%、约65%、约70%或约75%。在一些实施例中,所述树脂在所述导电碳基环氧树脂中的重量百分比为至多约25%、约30%、约35%、约40%、约45%、约50%、约55%、约60%、约65%、约70%或约75%。
在一些实施例中,所述树脂按重量百分比计包括所述碳基材料的约60%至约99%。在一些实施例中,所述树脂按重量百分比计包括所述碳基材料的至少约60%。在一些实施例中,所述树脂按重量百分比计包括所述碳基材料的至多约99%。在一些实施例中,所述树脂按重量百分比计包括所述碳基材料的约60%至约65%、约60%至约70%、约60%至约75%、约60%至约80%、约60%至约85%、约60%至约90%、约60%至约95%、约60%至约96%、约60%至约97%、约60%至约98%、约60%至约99%、约65%至约70%、约65%至约75%、约65%至约80%、约65%至约85%、约65%至约90%、约65%至约95%、约65%至约96%、约65%至约97%、约65%至约98%、约65%至约99%、约70%至约75%、约70%至约80%、约70%至约85%、约70%至约90%、约70%至约95%、约70%至约96%、约70%至约97%、约70%至约98%、约70%至约99%、约75%至约80%、约75%至约85%、约75%至约90%、约75%至约95%、约75%至约96%、约75%至约97%、约75%至约98%、约75%至约99%、约80%至约85%、约80%至约90%、约80%至约95%、约80%至约96%、约80%至约97%、约80%至约98%、约80%至约99%、约85%至约90%、约85%至约95%、约85%至约96%、约85%至约97%、约85%至约98%、约85%至约99%、约90%至约95%、约90%至约96%、约90%至约97%、约90%至约98%、约90%至约99%、约95%至约96%、约95%至约97%、约95%至约98%、约95%至约99%、约96%至约97%、约96%至约98%、约96%至约99%、约97%至约98%、约97%至约99%或约98%至约99%。在一些实施例中,所述树脂按重量百分比计包括所述碳基材料的约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约96%、约97%、约98%或约99%。在一些实施例中,所述树脂按重量百分比计包括所述碳基材料的至少约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约96%、约97%、约98%或约99%。在一些实施例中,所述树脂按重量百分比计包括所述碳基材料的至多约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约96%、约97%、约98%或约99%。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂被配置为在室温下固化。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在室温下的固化时间为约12小时至约48小时。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在室温下的固化时间为至少约12小时。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在室温下的固化时间为至多约48小时。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在室温下的固化时间为约12小时至约16小时、约12小时至约20小时、约12小时至约24小时、约12小时至约28小时、约12小时至约32小时、约12小时至约36小时、约12小时至约40小时、约12小时至约44小时、约12小时至约48小时、约16小时至约20小时、约16小时至约24小时、约16小时至约28小时、约16小时至约32小时、约16小时至约36小时、约16小时至约40小时、约16小时至约44小时、约16小时至约48小时、约20小时至约24小时、约20小时至约28小时、约20小时至约32小时、约20小时至约36小时、约20小时至约40小时、约20小时至约44小时、约20小时至约48小时、约24小时至约28小时、约24小时至约32小时、约24小时至约36小时、约24小时至约40小时、约24小时至约44小时、约24小时至约48小时、约28小时至约32小时、约28小时至约36小时、约28小时至约40小时、约28小时至约44小时、约28小时至约48小时、约32小时至约36小时、约32小时至约40小时、约32小时至约44小时、约32小时至约48小时、约36小时至约40小时、约36小时至约44小时、约36小时至约48小时、约40小时至约44小时、约40小时至约48小时或约44小时至约48小时。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在室温下的固化时间为约12小时、约16小时、约20小时、约24小时、约28小时、约32小时、约36小时、约40小时、约44小时或约48小时。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在室温下的固化时间为至少约12小时、约16小时、约20小时、约24小时、约28小时、约32小时、约36小时、约40小时、约44小时或约48小时。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在室温下的固化时间为至多约12小时、约16小时、约20小时、约24小时、约28小时、约32小时、约36小时、约40小时、约44小时或约48小时。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在65℃的温度下的固化时间为10分钟至约40分钟。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在65℃的温度下的固化时间为至少约10分钟。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在65℃的温度下的固化时间为至多约40分钟。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在65℃的温度下的固化时间为约10分钟至约15分钟、约10分钟至约20分钟、约10分钟至约25分钟、约10分钟至约30分钟、约10分钟至约35分钟、约10分钟至约40分钟、约15分钟至约20分钟、约15分钟至约25分钟、约15分钟至约30分钟、约15分钟至约35分钟、约15分钟至约40分钟、约20分钟至约25分钟、约20分钟至约30分钟、约20分钟至约35分钟、约20分钟至约40分钟、约25分钟至约30分钟、约25分钟至约35分钟、约25分钟至约40分钟、约30分钟至约35分钟、约30分钟至约40分钟或约35分钟至约40分钟。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在65℃的温度下的固化时间为约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟或约40分钟。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在65℃的温度下的固化时间为至少约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟或约40分钟。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在65℃的温度下的固化时间为至多约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟或约40分钟。
在一些实施例中,在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约10分钟至约40分钟的工作时间。在一些实施例中,在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至少约10分钟的工作时间。在一些实施例中,在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至多约40分钟的工作时间。在一些实施例中,在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约10分钟至约15分钟、约10分钟至约20分钟、约10分钟至约25分钟、约10分钟至约30分钟、约10分钟至约35分钟、约10分钟至约40分钟、约15分钟至约20分钟、约15分钟至约25分钟、约15分钟至约30分钟、约15分钟至约35分钟、约15分钟至约40分钟、约20分钟至约25分钟、约20分钟至约30分钟、约20分钟至约35分钟、约20分钟至约40分钟、约25分钟至约30分钟、约25分钟至约35分钟、约25分钟至约40分钟、约30分钟至约35分钟、约30分钟至约40分钟或约35分钟至约40分钟的工作时间。在一些实施例中,在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟或约40分钟的工作时间。在一些实施例中,在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至少约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟或约40分钟的工作时间。在一些实施例中,在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至多约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟或约40分钟的工作时间。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约50ohm/sq至约300ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至少约50ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至多约300ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约50ohm/sq至约75ohm/sq、约50ohm/sq至约100ohm/sq、约50ohm/sq至约125ohm/sq、约50ohm/sq至约150ohm/sq、约50ohm/sq至约175ohm/sq、约50ohm/sq至约200ohm/sq、约50ohm/sq至约225ohm/sq、约50ohm/sq至约250ohm/sq、约50ohm/sq至约275ohm/sq、约50ohm/sq至约300ohm/sq、约75ohm/sq至约100ohm/sq、约75ohm/sq至约125ohm/sq、约75ohm/sq至约150ohm/sq、约75ohm/sq至约175ohm/sq、约75ohm/sq至约200ohm/sq、约75ohm/sq至约225ohm/sq、约75ohm/sq至约250ohm/sq、约75ohm/sq至约275ohm/sq、约75ohm/sq至约300ohm/sq、约100ohm/sq至约125ohm/sq、约100ohm/sq至约150ohm/sq、约100ohm/sq至约175ohm/sq、约100ohm/sq至约200ohm/sq、约100ohm/sq至约225ohm/sq、约100ohm/sq至约250ohm/sq、约100ohm/sq至约275ohm/sq、约100ohm/sq至约300ohm/sq、约125ohm/sq至约150ohm/sq、约125ohm/sq至约175ohm/sq、约125ohm/sq至约200ohm/sq、约125ohm/sq至约225ohm/sq、约125ohm/sq至约250ohm/sq、约125ohm/sq至约275ohm/sq、约125ohm/sq至约300ohm/sq、约150ohm/sq至约175ohm/sq、约150ohm/sq至约200ohm/sq、约150ohm/sq至约225ohm/sq、约150ohm/sq至约250ohm/sq、约150ohm/sq至约275ohm/sq、约150ohm/sq至约300ohm/sq、约175ohm/sq至约200ohm/sq、约175ohm/sq至约225ohm/sq、约175ohm/sq至约250ohm/sq、约175ohm/sq至约275ohm/sq、约175ohm/sq至约300ohm/sq、约200ohm/sq至约225ohm/sq、约200ohm/sq至约250ohm/sq、约200ohm/sq至约275ohm/sq、约200ohm/sq至约300ohm/sq、约225ohm/sq至约250ohm/sq、约225ohm/sq至约275ohm/sq、约225ohm/sq至约300ohm/sq、约250ohm/sq至约275ohm/sq、约250ohm/sq至约300ohm/sq或约275ohm/sq至约300ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约50ohm/sq、约75ohm/sq、约100ohm/sq、约125ohm/sq、约150ohm/sq、约175ohm/sq、约200ohm/sq、约225ohm/sq、约250ohm/sq、约275ohm/sq或约300ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至少约50ohm/sq、约75ohm/sq、约100ohm/sq、约125ohm/sq、约150ohm/sq、约175ohm/sq、约200ohm/sq、约225ohm/sq、约250ohm/sq、约275ohm/sq或约300ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至多约50ohm/sq、约75ohm/sq、约100ohm/sq、约125ohm/sq、约150ohm/sq、约175ohm/sq、约200ohm/sq、约225ohm/sq、约250ohm/sq、约275ohm/sq或约300ohm/sq的薄层电阻。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约0.3ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至少约0.3ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至多约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约0.3ohm/sq/mil至约0.6ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约0.3ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约0.8ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约1.2ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil至约1.4ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil至约1.6ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil至约1.8ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil或约1.8ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约0.3ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil、约1.8ohm/sq/mil或约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至少约0.3ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil、约1.8ohm/sq/mil或约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至多约0.3ohm/sq/mil、约0.6ohm/sq/mil、约0.8ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约1.2ohm/sq/mil、约1.4ohm/sq/mil、约1.6ohm/sq/mil、约1.8ohm/sq/mil或约2ohm/sq/mil的薄层电阻。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约0.15S/m至约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至少约0.15S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至多约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约0.15S/m至约0.3S/m、约0.15S/m至约0.5S/m、约0.15S/m至约1S/m、约0.15S/m至约2S/m、约0.15S/m至约5S/m、约0.15S/m至约10S/m、约0.15S/m至约20S/m、约0.15S/m至约30S/m、约0.15S/m至约40S/m、约0.15S/m至约50S/m、约0.15S/m至约60S/m、约0.3S/m至约0.5S/m、约0.3S/m至约1S/m、约0.3S/m至约2S/m、约0.3S/m至约5S/m、约0.3S/m至约10S/m、约0.3S/m至约20S/m、约0.3S/m至约30S/m、约0.3S/m至约40S/m、约0.3S/m至约50S/m、约0.3S/m至约60S/m、约0.5S/m至约1S/m、约0.5S/m至约2S/m、约0.5S/m至约5S/m、约0.5S/m至约10S/m、约0.5S/m至约20S/m、约0.5S/m至约30S/m、约0.5S/m至约40S/m、约0.5S/m至约50S/m、约0.5S/m至约60S/m、约1S/m至约2S/m、约1S/m至约5S/m、约1S/m至约10S/m、约1S/m至约20S/m、约1S/m至约30S/m、约1S/m至约40S/m、约1S/m至约50S/m、约1S/m至约60S/m、约2S/m至约5S/m、约2S/m至约10S/m、约2S/m至约20S/m、约2S/m至约30S/m、约2S/m至约40S/m、约2S/m至约50S/m、约2S/m至约60S/m、约5S/m至约10S/m、约5S/m至约20S/m、约5S/m至约30S/m、约5S/m至约40S/m、约5S/m至约50S/m、约5S/m至约60S/m、约10S/m至约20S/m、约10S/m至约30S/m、约10S/m至约40S/m、约10S/m至约50S/m、约10S/m至约60S/m、约20S/m至约30S/m、约20S/m至约40S/m、约20S/m至约50S/m、约20S/m至约60S/m、约30S/m至约40S/m、约30S/m至约50S/m、约30S/m至约60S/m、约40S/m至约50S/m、约40S/m至约60S/m或约50S/m至约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约0.15S/m、约0.3S/m、约0.5S/m、约1S/m、约2S/m、约5S/m、约10S/m、约20S/m、约30S/m、约40S/m、约50S/m或约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至少约0.15S/m、约0.3S/m、约0.5S/m、约1S/m、约2S/m、约5S/m、约10S/m、约20S/m、约30S/m、约40S/m、约50S/m或约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有至多约0.15S/m、约0.3S/m、约0.5S/m、约1S/m、约2S/m、约5S/m、约10S/m、约20S/m、约30S/m、约40S/m、约50S/m或约60S/m的电导率。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有薄层电阻,所述薄层电阻在所述导电碳基环氧树脂以至多180度的凸角弯曲时相差至多约0.5%、0.4%、0.3%或0.2%。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有薄层电阻,所述薄层电阻在所述导电碳基环氧树脂以至多180度的凹角弯曲时相差至多约0.5%、0.4%、0.3%或0.2%、0.15%或0.1%。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有薄层电阻,所述薄层电阻在所述导电碳基环氧树脂在20%应变下拉伸时相差至多约5%、4%、3%或2%或1%。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有薄层电阻,所述薄层电阻在所述导电碳基环氧树脂在50%应变下拉伸时相差至多约20%、17%、15%、12%或10%。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂还包括颜料、着色剂、染料或其任何组合。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种着色剂、染料、颜料或其组合。在一些实施例中,所述颜料包括金属基或金属颜料。在一些实施例中,所述金属颜料是金、银、钛、铝、锡、锌、汞、锰、铅、铁、氧化铁、铜、钴、镉、铬、砷、铋、锑或钡颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括至少一种金属颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括银金属着色剂。在一些实施例中,所述银金属着色剂包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其组合。
在一些实施例中,所述着色剂选自红色、黄色、品红色、绿色、青色、紫色、黑色或棕色或其组合的颜料和/或染料。在一些实施例中,颜料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。在一些实施例中,染料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。
在一些实施例中,黄色着色剂包括颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、74、83、93、110、128、151、155或其组合。在一些实施例中,黑色着色剂包括炭黑SI70、炭黑SI50、炭黑FW1、炭黑FW18、酸性黑1、11、52、172、194、210、234或其组合。在一些实施例中,红色或洋红色着色剂包括颜料红1至10、12、18、21、23、37、38、39、40、41、48、90、112、122或其组合。在一些实施例中,青色或紫色着色剂包括颜料蓝15、17、22、颜料紫1、2、3、5、19、23或其组合。在一些实施例中,橙色着色剂包括颜料橙48和/或49。在一些实施例中,紫色着色剂包括颜料紫19和/或42。
本文提供的另一方面是一种形成导电碳基胶的方法,所述方法包括形成碳基材料并向所述碳基材料添加粘合剂。
在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯、石墨粉、天然石墨、合成石墨、膨胀石墨、炭黑、Timcal碳超C45、Timcal碳超C65、cabot碳、碳超P、乙炔黑、炉黑、碳纳米管、气相生长碳纤维、氧化石墨烯或其任何组合。
在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述粘合剂的约60%至约99.9%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述粘合剂的至少约60%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述粘合剂的至多约99.9%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述粘合剂的约60%至约65%、约60%至约70%、约60%至约75%、约60%至约80%、约60%至约85%、约60%至约90%、约60%至约95%、约60%至约96%、约60%至约97%、约60%至约99%、约60%至约99.9%、约65%至约70%、约65%至约75%、约65%至约80%、约65%至约85%、约65%至约90%、约65%至约95%、约65%至约96%、约65%至约97%、约65%至约99%、约65%至约99.9%、约70%至约75%、约70%至约80%、约70%至约85%、约70%至约90%、约70%至约95%、约70%至约96%、约70%至约97%、约70%至约99%、约70%至约99.9%、约75%至约80%、约75%至约85%、约75%至约90%、约75%至约95%、约75%至约96%、约75%至约97%、约75%至约99%、约75%至约99.9%、约80%至约85%、约80%至约90%、约80%至约95%、约80%至约96%、约80%至约97%、约80%至约99%、约80%至约99.9%、约85%至约90%、约85%至约95%、约85%至约96%、约85%至约97%、约85%至约99%、约85%至约99.9%、约90%至约95%、约90%至约96%、约90%至约97%、约90%至约99%、约90%至约99.9%、约95%至约96%、约95%至约97%、约95%至约99%、约95%至约99.9%、约96%至约97%、约96%至约99%、约96%至约99.9%、约97%至约99%、约97%至约99.9%或约99%至约99.9%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述粘合剂的约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约96%、约97%、约99%或约99.9%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述粘合剂的至少约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约96%、约97%、约99%或约99.9%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述粘合剂的至多约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约96%、约97%、约99%或约99.9%。
在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%至约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至少约0.1%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至多约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%至约0.2%、约0.1%至约0.5%、约0.1%至约1%、约0.1%至约2%、约0.1%至约3%、约0.1%至约4%、约0.1%至约5%、约0.1%至约6%、约0.1%至约7%、约0.1%至约8%、约0.1%至约10%、约0.2%至约0.5%、约0.2%至约1%、约0.2%至约2%、约0.2%至约3%、约0.2%至约4%、约0.2%至约5%、约0.2%至约6%、约0.2%至约7%、约0.2%至约8%、约0.2%至约10%、约0.5%至约1%、约0.5%至约2%、约0.5%至约3%、约0.5%至约4%、约0.5%至约5%、约0.5%至约6%、约0.5%至约7%、约0.5%至约8%、约0.5%至约10%、约1%至约2%、约1%至约3%、约1%至约4%、约1%至约5%、约1%至约6%、约1%至约7%、约1%至约8%、约1%至约10%、约2%至约3%、约2%至约4%、约2%至约5%、约2%至约6%、约2%至约7%、约2%至约8%、约2%至约10%、约3%至约4%、约3%至约5%、约3%至约6%、约3%至约7%、约3%至约8%、约3%至约10%、约4%至约5%、约4%至约6%、约4%至约7%、约4%至约8%、约4%至约10%、约5%至约6%、约5%至约7%、约5%至约8%、约5%至约10%、约6%至约7%、约6%至约8%、约6%至约10%、约7%至约8%、约7%至约10%或约8%至约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至少约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至多约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约10%。
在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为约1%至约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至少约1%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至多约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为约1%至约2%、约1%至约5%、约1%至约10%、约1%至约15%、约1%至约20%、约1%至约25%、约1%至约30%、约1%至约35%、约1%至约40%、约2%至约5%、约2%至约10%、约2%至约15%、约2%至约20%、约2%至约25%、约2%至约30%、约2%至约35%、约2%至约40%、约5%至约10%、约5%至约15%、约5%至约20%、约5%至约25%、约5%至约30%、约5%至约35%、约5%至约40%、约10%至约15%、约10%至约20%、约10%至约25%、约10%至约30%、约10%至约35%、约10%至约40%、约15%至约20%、约15%至约25%、约15%至约30%、约15%至约35%、约15%至约40%、约20%至约25%、约20%至约30%、约20%至约35%、约20%至约40%、约25%至约30%、约25%至约35%、约25%至约40%、约30%至约35%、约30%至约40%或约35%至约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为约1%、约2%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至少约1%、约2%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至多约1%、约2%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。
在一些实施例中,所述粘合剂包括木工胶、木胶、氰基丙烯酸酯、接触水泥、胶乳、库浆、胶浆、甲基纤维素、间苯二酚树脂、淀粉、丁酮、二氯甲烷丙烯酸、乙烯-乙烯基、酚醛树脂、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚硫化物、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、脂肪族、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚氯乙烯乳液、硅酮、苯乙烯丙烯酸酯、环氧氯丙烷、环氧化物或其任何组合。一些实施例还包括将导电填料添加到所述碳基材料和所述粘合剂。在一些实施例中,所述导电填料包括银。在一些实施例中,所述银包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其任何组合。一些实施例还包括将稀释剂添加到所述碳基材料和所述粘合剂。在一些实施例中,所述稀释剂包括乙酸丁酯、清漆稀释剂、丙酮、石脑油、矿物油精、二甲苯或其任何组合。
本文提供的另一方面是一种形成导电碳基环氧树脂的方法,所述方法包括形成包括碳基材料和粘合剂的树脂并向所述树脂添加硬化剂。
在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯、石墨粉、天然石墨、合成石墨、膨胀石墨、炭黑、Timcal碳超C45、Timcal碳超C65、cabot碳、碳超P、乙炔黑、炉黑、碳纳米管、气相生长碳纤维、氧化石墨烯或其任何组合。
在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述树脂的约60%至约99.9%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述树脂的至少约60%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述树脂的至多约99.9%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述树脂的约60%至约65%、约60%至约70%、约60%至约75%、约60%至约80%、约60%至约85%、约60%至约90%、约60%至约95%、约60%至约96%、约60%至约97%、约60%至约99%、约60%至约99.9%、约65%至约70%、约65%至约75%、约65%至约80%、约65%至约85%、约65%至约90%、约65%至约95%、约65%至约96%、约65%至约97%、约65%至约99%、约65%至约99.9%、约70%至约75%、约70%至约80%、约70%至约85%、约70%至约90%、约70%至约95%、约70%至约96%、约70%至约97%、约70%至约99%、约70%至约99.9%、约75%至约80%、约75%至约85%、约75%至约90%、约75%至约95%、约75%至约96%、约75%至约97%、约75%至约99%、约75%至约99.9%、约80%至约85%、约80%至约90%、约80%至约95%、约80%至约96%、约80%至约97%、约80%至约99%、约80%至约99.9%、约85%至约90%、约85%至约95%、约85%至约96%、约85%至约97%、约85%至约99%、约85%至约99.9%、约90%至约95%、约90%至约96%、约90%至约97%、约90%至约99%、约90%至约99.9%、约95%至约96%、约95%至约97%、约95%至约99%、约95%至约99.9%、约96%至约97%、约96%至约99%、约96%至约99.9%、约97%至约99%、约97%至约99.9%或约99%至约99.9%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述树脂的约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约96%、约97%、约99%或约99.9%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述树脂的至少约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约96%、约97%、约99%或约99.9%。在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述树脂的至多约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%、约96%、约97%、约99%或约99.9%。
在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%至约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至少约0.1%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至多约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%至约0.2%、约0.1%至约0.5%、约0.1%至约1%、约0.1%至约2%、约0.1%至约3%、约0.1%至约4%、约0.1%至约5%、约0.1%至约6%、约0.1%至约7%、约0.1%至约8%、约0.1%至约10%、约0.2%至约0.5%、约0.2%至约1%、约0.2%至约2%、约0.2%至约3%、约0.2%至约4%、约0.2%至约5%、约0.2%至约6%、约0.2%至约7%、约0.2%至约8%、约0.2%至约10%、约0.5%至约1%、约0.5%至约2%、约0.5%至约3%、约0.5%至约4%、约0.5%至约5%、约0.5%至约6%、约0.5%至约7%、约0.5%至约8%、约0.5%至约10%、约1%至约2%、约1%至约3%、约1%至约4%、约1%至约5%、约1%至约6%、约1%至约7%、约1%至约8%、约1%至约10%、约2%至约3%、约2%至约4%、约2%至约5%、约2%至约6%、约2%至约7%、约2%至约8%、约2%至约10%、约3%至约4%、约3%至约5%、约3%至约6%、约3%至约7%、约3%至约8%、约3%至约10%、约4%至约5%、约4%至约6%、约4%至约7%、约4%至约8%、约4%至约10%、约5%至约6%、约5%至约7%、约5%至约8%、约5%至约10%、约6%至约7%、约6%至约8%、约6%至约10%、约7%至约8%、约7%至约10%或约8%至约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至少约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为至多约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约10%。
在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为约1%至约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至少约1%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至多约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为约1%至约2%、约1%至约5%、约1%至约10%、约1%至约15%、约1%至约20%、约1%至约25%、约1%至约30%、约1%至约35%、约1%至约40%、约2%至约5%、约2%至约10%、约2%至约15%、约2%至约20%、约2%至约25%、约2%至约30%、约2%至约35%、约2%至约40%、约5%至约10%、约5%至约15%、约5%至约20%、约5%至约25%、约5%至约30%、约5%至约35%、约5%至约40%、约10%至约15%、约10%至约20%、约10%至约25%、约10%至约30%、约10%至约35%、约10%至约40%、约15%至约20%、约15%至约25%、约15%至约30%、约15%至约35%、约15%至约40%、约20%至约25%、约20%至约30%、约20%至约35%、约20%至约40%、约25%至约30%、约25%至约35%、约25%至约40%、约30%至约35%、约30%至约40%或约35%至约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为约1%、约2%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至少约1%、约2%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为至多约1%、约2%、约5%、约10%、约15%、约20%、约25%、约30%、约35%或约40%。
在一些实施例中,所述粘合剂包括木工胶、木胶、氰基丙烯酸酯、接触水泥、胶乳、库浆、胶浆、甲基纤维素、间苯二酚树脂、淀粉、丁酮、二氯甲烷丙烯酸、乙烯-乙烯基、酚醛树脂、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚硫化物、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、脂肪族、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚氯乙烯乳液、硅酮、苯乙烯丙烯酸酯、环氧氯丙烷、环氧化物或其任何组合。一些实施例还包括将导电填料添加到所述树脂和所述硬化剂。在一些实施例中,所述导电填料包括银。在一些实施例中,所述银包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其任何组合。一些实施例还包括将稀释剂添加到所述树脂和所述硬化剂。在一些实施例中,所述稀释剂包括乙酸丁酯、清漆稀释剂、丙酮、石脑油、矿物油精、二甲苯或其任何组合。
在一些实施例中,形成导电碳基环氧树脂的所述方法还包括添加颜料、着色剂、染料或其任何组合。在一些实施例中,形成导电碳基环氧树脂的所述方法还包括添加至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种着色剂、染料、颜料或其组合。在一些实施例中,所述颜料包括金属基或金属颜料。在一些实施例中,所述金属颜料是金、银、钛、铝、锡、锌、汞、锰、铅、铁、氧化铁、铜、钴、镉、铬、砷、铋、锑或钡颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括至少一种金属颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括银金属着色剂。在一些实施例中,所述银金属着色剂包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其组合。
在一些实施例中,所述着色剂选自红色、黄色、品红色、绿色、青色、紫色、黑色或棕色或其组合的颜料和/或染料。在一些实施例中,颜料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。在一些实施例中,染料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。
在一些实施例中,黄色着色剂包括颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、74、83、93、110、128、151、155或其组合。在一些实施例中,黑色着色剂包括炭黑SI70、炭黑SI50、炭黑FW1、炭黑FW18、酸性黑1、11、52、172、194、210、234或其组合。在一些实施例中,红色或洋红色着色剂包括颜料红1至10、12、18、21、23、37、38、39、40、41、48、90、112、122或其组合。在一些实施例中,青色或紫色着色剂包括颜料蓝15、17、22、颜料紫1、2、3、5、19、23或其组合。在一些实施例中,橙色着色剂包括颜料橙48和/或49。在一些实施例中,紫色着色剂包括颜料紫19和/或42。
本文提供的另一方面是一种形成银纳米线的方法,所述方法包括:加热溶剂;将催化剂溶液和聚合物溶液添加到所述二醇以形成第一溶液;将所述银基溶液注入所述第一溶液中以形成第二溶液;离心所述第二溶液;以及用洗涤液洗涤所述第二溶液以提取所述银纳米线。
在一些实施例中,所述溶剂包括二醇。在一些实施例中,所述二醇包括乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、丙二醇或其任何组合。
在一些实施例中,所述溶剂包括聚合物溶液。在一些实施例中,聚合物溶液包括包括聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、维生素B2、聚(乙烯醇)、糊精、聚(甲基乙烯基醚)或其任何组合的聚合物。
在一些实施例中,所述聚合物具有约10,000至约40,000的分子量。在一些实施例中,所述聚合物具有至少约10,000的分子量。在一些实施例中,所述聚合物具有至多约40,000的分子量。在一些实施例中,所述聚合物具有约10,000至约12,500、约10,000至约15,000、约10,000至约17,500、约10,000至约20,000、约10,000至约22,500、约10,000至约25,000、约10,000至约27,500、约10,000至约30,000、约10,000至约35,000、约10,000至约40,000、约12,500至约15,000、约12,500至约17,500、约12,500至约20,000、约12,500至约22,500、约12,500至约25,000、约12,500至约27,500、约12,500至约30,000、约12,500至约35,000、约12,500至约40,000、约15,000至约17,500、约15,000至约20,000、约15,000至约22,500、约15,000至约25,000、约15,000至约27,500、约15,000至约30,000、约15,000至约35,000、约15,000至约40,000、约17,500至约20,000、约17,500至约22,500、约17,500至约25,000、约17,500至约27,500、约17,500至约30,000、约17,500至约35,000、约17,500至约40,000、约20,000至约22,500、约20,000至约25,000、约20,000至约27,500、约20,000至约30,000、约20,000至约35,000、约20,000至约40,000、约22,500至约25,000、约22,500至约27,500、约22,500至约30,000、约22,500至约35,000、约22,500至约40,000、约25,000至约27,500、约25,000至约30,000、约25,000至约35,000、约25,000至约40,000、约27,500至约30,000、约27,500至约35,000、约27,500至约40,000、约30,000至约35,000、约30,000至约40,000或约35,000至约40,000的分子量。在一些实施例中,所述聚合物具有约10,000、约12,500、约15,000、约17,500、约20,000、约22,500、约25,000、约27,500、约30,000、约35,000或约40,000的分子量。在一些实施例中,所述聚合物具有至少约10,000、约12,500、约15,000、约17,500、约20,000、约22,500、约25,000、约27,500、约30,000、约35,000或约40,000的分子量。在一些实施例中,所述聚合物具有至多约10,000、约12,500、约15,000、约17,500、约20,000、约22,500、约25,000、约27,500、约30,000、约35,000或约40,000的分子量。
在一些实施例中,所述聚合物溶液具有的浓度约0.075M至约0.25M。在一些实施例中,所述聚合物溶液具有的浓度至少约0.075M。在一些实施例中,所述聚合物溶液具有的浓度至多约0.25M。在一些实施例中,所述聚合物溶液具有的浓度约0.075M至约0.1M、约0.075M至约0.125M、约0.075M至约0.15M、约0.075M至约0.175M、约0.075M至约0.2M、约0.075M至约0.225M、约0.075M至约0.25M、约0.1M至约0.125M、约0.1M至约0.15M、约0.1M至约0.175M、约0.1M至约0.2M、约0.1M至约0.225M、约0.1M至约0.25M、约0.125M至约0.15M、约0.125M至约0.175M、约0.125M至约0.2M、约0.125M至约0.225M、约0.125M至约0.25M、约0.15M至约0.175M、约0.15M至约0.2M、约0.15M至约0.225M、约0.15M至约0.25M、约0.175M至约0.2M、约0.175M至约0.225M、约0.175M至约0.25M、约0.2M至约0.225M、约0.2M至约0.25M或约0.225M至约0.25M。在一些实施例中,所述聚合物溶液具有的浓度约0.075M、约0.1M、约0.125M、约0.15M、约0.175M、约0.2M、约0.225M或约0.25M。在一些实施例中,所述聚合物溶液具有的浓度至少约0.075M、约0.1M、约0.125M、约0.15M、约0.175M、约0.2M、约0.225M或约0.25M。在一些实施例中,所述聚合物溶液具有的浓度至多约0.075M、约0.1M、约0.125M、约0.15M、约0.175M、约0.2M、约0.225M或约0.25M。
在一些实施例中,将所述溶剂加热至约75℃至约300℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热至至少约75℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热至至多约300℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热至约75℃至约100℃、约75℃至约125℃、约75℃至约150℃、约75℃至约175℃、约75℃至约200℃、约75℃至约225℃、约75℃至约250℃、约75℃至约275℃、约75℃至约300℃、约100℃至约125℃、约100℃至约150℃、约100℃至约175℃、约100℃至约200℃、约100℃至约225℃、约100℃至约250℃、约100℃至约275℃、约100℃至约300℃、约125℃至约150℃、约125℃至约175℃、约125℃至约200℃、约125℃至约225℃、约125℃至约250℃、约125℃至约275℃、约125℃至约300℃、约150℃至约175℃、约150℃至约200℃、约150℃至约225℃、约150℃至约250℃、约150℃至约275℃、约150℃至约300℃、约175℃至约200℃、约175℃至约225℃、约175℃至约250℃、约175℃至约275℃、约175℃至约300℃、约200℃至约225℃、约200℃至约250℃、约200℃至约275℃、约200℃至约300℃、约225℃至约250℃、约225℃至约275℃、约225℃至约300℃、约250℃至约275℃、约250℃至约300℃或约275℃至约300℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热至约75℃、约100℃、约125℃、约150℃、约175℃、约200℃、约225℃、约250℃、约275℃或约300℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热至至少约75℃、约100℃、约125℃、约150℃、约175℃、约200℃、约225℃、约250℃、约275℃或约300℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热至至多约75℃、约100℃、约125℃、约150℃、约175℃、约200℃、约225℃、约250℃、约275℃或约300℃的温度。
在一些实施例中,将所述溶剂加热约30分钟至约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述溶剂加热至少约30分钟的时间段。在一些实施例中,将所述溶剂加热至多约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述溶剂加热约30分钟至约40分钟、约30分钟至约50分钟、约30分钟至约60分钟、约30分钟至约70分钟、约30分钟至约80分钟、约30分钟至约90分钟、约30分钟至约100分钟、约30分钟至约110分钟、约30分钟至约120分钟、约40分钟至约50分钟、约40分钟至约60分钟、约40分钟至约70分钟、约40分钟至约80分钟、约40分钟至约90分钟、约40分钟至约100分钟、约40分钟至约110分钟、约40分钟至约120分钟、约50分钟至约60分钟、约50分钟至约70分钟、约50分钟至约80分钟、约50分钟至约90分钟、约50分钟至约100分钟、约50分钟至约110分钟、约50分钟至约120分钟、约60分钟至约70分钟、约60分钟至约80分钟、约60分钟至约90分钟、约60分钟至约100分钟、约60分钟至约110分钟、约60分钟至约120分钟、约70分钟至约80分钟、约70分钟至约90分钟、约70分钟至约100分钟、约70分钟至约110分钟、约70分钟至约120分钟、约80分钟至约90分钟、约80分钟至约100分钟、约80分钟至约110分钟、约80分钟至约120分钟、约90分钟至约100分钟、约90分钟至约110分钟、约90分钟至约120分钟、约100分钟至约110分钟、约100分钟至约120分钟或约110分钟至约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述溶剂加热约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟或约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述溶剂加热至少约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟或约120分钟的时间段。在一些实施例中,将所述溶剂加热至多约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟或约120分钟的时间段。
在一些实施例中,在加热的同时搅拌所述溶剂。在一些实施例中,通过磁力搅拌棒进行搅拌。
在一些实施例中,在约100rpm至约400rpm的速率下执行搅拌。在一些实施例中,在至少约100rpm的速率下执行搅拌。在一些实施例中,在至多约400rpm的速率下执行搅拌。在一些实施例中,在约100rpm至约125rpm、约100rpm至约150rpm、约100rpm至约175rpm、约100rpm至约200rpm、约100rpm至约225rpm、约100rpm至约250rpm、约100rpm至约275rpm、约100rpm至约300rpm、约100rpm至约350rpm、约100rpm至约400rpm、约125rpm至约150rpm、约125rpm至约175rpm、约125rpm至约200rpm、约125rpm至约225rpm、约125rpm至约250rpm、约125rpm至约275rpm、约125rpm至约300rpm、约125rpm至约350rpm、约125rpm至约400rpm、约150rpm至约175rpm、约150rpm至约200rpm、约150rpm至约225rpm、约150rpm至约250rpm、约150rpm至约275rpm、约150rpm至约300rpm、约150rpm至约350rpm、约150rpm至约400rpm、约175rpm至约200rpm、约175rpm至约225rpm、约175rpm至约250rpm、约175rpm至约275rpm、约175rpm至约300rpm、约175rpm至约350rpm、约175rpm至约400rpm、约200rpm至约225rpm、约200rpm至约250rpm、约200rpm至约275rpm、约200rpm至约300rpm、约200rpm至约350rpm、约200rpm至约400rpm、约225rpm至约250rpm、约225rpm至约275rpm、约225rpm至约300rpm、约225rpm至约350rpm、约225rpm至约400rpm、约250rpm至约275rpm、约250rpm至约300rpm、约250rpm至约350rpm、约250rpm至约400rpm、约275rpm至约300rpm、约275rpm至约350rpm、约275rpm至约400rpm、约300rpm至约350rpm、约300rpm至约400rpm或约350rpm至约400rpm的速率下执行搅拌。在一些实施例中,在约100rpm、约125rpm、约150rpm、约175rpm、约200rpm、约225rpm、约250rpm、约275rpm、约300rpm、约350rpm或约400rpm的速率下执行搅拌。在一些实施例中,在至少约100rpm、约125rpm、约150rpm、约175rpm、约200rpm、约225rpm、约250rpm、约275rpm、约300rpm、约350rpm或约400rpm的速率下执行搅拌。在一些实施例中,在至多约100rpm、约125rpm、约150rpm、约175rpm、约200rpm、约225rpm、约250rpm、约275rpm、约300rpm、约350rpm或约400rpm的速率下执行搅拌。
在一些实施例中,所述催化剂溶液包括催化剂,所述催化剂包括(氯化物)CuCl2、CuCl、NaCl、PtCl2、AgCl、FeCl2、FeCl3、氯化四丙基铵、溴化四丙基铵或其任何组合。
在一些实施例中,所述催化剂溶液具有约2mM至约8mM的浓度。在一些实施例中,所述催化剂溶液具有至少约2mM的浓度。在一些实施例中,所述催化剂溶液具有至多约8mM的浓度。在一些实施例中,所述催化剂溶液具有约2mM至约2.5mM、约2mM至约3mM、约2mM至约3.5mM、约2mM至约4mM、约2mM至约4.5mM、约2mM至约5mM、约2mM至约5.5mM、约2mM至约6mM、约2mM至约6.5mM、约2mM至约7mM、约2mM至约8mM、约2.5mM至约3mM、约2.5mM至约3.5mM、约2.5mM至约4mM、约2.5mM至约4.5mM、约2.5mM至约5mM、约2.5mM至约5.5mM、约2.5mM至约6mM、约2.5mM至约6.5mM、约2.5mM至约7mM、约2.5mM至约8mM、约3mM至约3.5mM、约3mM至约4mM、约3mM至约4.5mM、约3mM至约5mM、约3mM至约5.5mM、约3mM至约6mM、约3mM至约6.5mM、约3mM至约7mM、约3mM至约8mM、约3.5mM至约4mM、约3.5mM至约4.5mM、约3.5mM至约5mM、约3.5mM至约5.5mM、约3.5mM至约6mM、约3.5mM至约6.5mM、约3.5mM至约7mM、约3.5mM至约8mM、约4mM至约4.5mM、约4mM至约5mM、约4mM至约5.5mM、约4mM至约6mM、约4mM至约6.5mM、约4mM至约7mM、约4mM至约8mM、约4.5mM至约5mM、约4.5mM至约5.5mM、约4.5mM至约6mM、约4.5mM至约6.5mM、约4.5mM至约7mM、约4.5mM至约8mM、约5mM至约5.5mM、约5mM至约6mM、约5mM至约6.5mM、约5mM至约7mM、约5mM至约8mM、约5.5mM至约6mM、约5.5mM至约6.5mM、约5.5mM至约7mM、约5.5mM至约8mM、约6mM至约6.5mM、约6mM至约7mM、约6mM至约8mM、约6.5mM至约7mM、约6.5mM至约8mM或约7mM至约8mM的浓度。在一些实施例中,所述催化剂溶液具有约2mM、约2.5mM、约3mM、约3.5mM、约4mM、约4.5mM、约5mM、约5.5mM、约6mM、约6.5mM、约7mM或约8mM的浓度。在一些实施例中,所述催化剂溶液具有至少约2mM、约2.5mM、约3mM、约3.5mM、约4mM、约4.5mM、约5mM、约5.5mM、约6mM、约6.5mM、约7mM或约8mM的浓度。在一些实施例中,所述催化剂溶液具有至多约2mM、约2.5mM、约3mM、约3.5mM、约4mM、约4.5mM、约5mM、约5.5mM、约6mM、约6.5mM、约7mM或约8mM的浓度。
在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的约75至约250倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的至少约75。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的至多约250倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的约75至约100、约75至约125、约75至约150、约75至约175、约75至约200、约75至约225、约75至约250、约100至约125、约100至约150、约100至约175、约100至约200、约100至约225、约100至约250、约125至约150、约125至约175、约125至约200、约125至约225、约125至约250、约150至约175、约150至约200、约150至约225、约150至约250、约175至约200、约175至约225、约175至约250、约200至约225、约200至约250或约225至约250倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的约75、约100、约125、约150、约175、约200、约225或约250倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的至少约75、约100、约125、约150、约175、约200、约225或约250倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的至多约75、约100、约125、约150、约175、约200、约225或约250倍。
在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的约1.5至约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的至少约1.5。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的至多约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的约1.5至约2、约1.5至约2.5、约1.5至约3、约1.5至约3.5、约1.5至约4、约1.5至约4.5、约1.5至约5、约1.5至约5.5、约1.5至约6、约1.5至约6.5、约2至约2.5、约2至约3、约2至约3.5、约2至约4、约2至约4.5、约2至约5、约2至约5.5、约2至约6、约2至约6.5、约2.5至约3、约2.5至约3.5、约2.5至约4、约2.5至约4.5、约2.5至约5、约2.5至约5.5、约2.5至约6、约2.5至约6.5、约3至约3.5、约3至约4、约3至约4.5、约3至约5、约3至约5.5、约3至约6、约3至约6.5、约3.5至约4、约3.5至约4.5、约3.5至约5、约3.5至约5.5、约3.5至约6、约3.5至约6.5、约4至约4.5、约4至约5、约4至约5.5、约4至约6、约4至约6.5、约4.5至约5、约4.5至约5.5、约4.5至约6、约4.5至约6.5、约5至约5.5、约5至约6、约5至约6.5、约5.5至约6、约5.5至约6.5或约6至约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5、约6或约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的至少约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5、约6或约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的至多约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5、约6或约6.5倍
在一些实施例中,所述银基溶液包括包括AgNO3的银基材料。
在一些实施例中,所述银基溶液具有的浓度约0.05M至约0.2M。在一些实施例中,所述银基溶液具有的浓度至少约0.05M。在一些实施例中,所述银基溶液具有的浓度至多约0.2M。在一些实施例中,所述银基溶液具有的浓度约0.05M至约0.075M、约0.05M至约0.1M、约0.05M至约0.125M、约0.05M至约0.15M、约0.05M至约0.175M、约0.05M至约0.2M、约0.075M至约0.1M、约0.075M至约0.125M、约0.075M至约0.15M、约0.075M至约0.175M、约0.075M至约0.2M、约0.1M至约0.125M、约0.1M至约0.15M、约0.1M至约0.175M、约0.1M至约0.2M、约0.125M至约0.15M、约0.125M至约0.175M、约0.125M至约0.2M、约0.15M至约0.175M、约0.15M至约0.2M或约0.175M至约0.2M。在一些实施例中,所述银基溶液具有的浓度约0.05M、约0.075M、约0.1M、约0.125M、约0.15M、约0.175M或约0.2M。
在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的约1.5至约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的至少约1.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的至多约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的约1.5至约2、约1.5至约2.5、约1.5至约3、约1.5至约3.5、约1.5至约4、约1.5至约4.5、约1.5至约5、约1.5至约5.5、约1.5至约6、约1.5至约6.5、约2至约2.5、约2至约3、约2至约3.5、约2至约4、约2至约4.5、约2至约5、约2至约5.5、约2至约6、约2至约6.5、约2.5至约3、约2.5至约3.5、约2.5至约4、约2.5至约4.5、约2.5至约5、约2.5至约5.5、约2.5至约6、约2.5至约6.5、约3至约3.5、约3至约4、约3至约4.5、约3至约5、约3至约5.5、约3至约6、约3至约6.5、约3.5至约4、约3.5至约4.5、约3.5至约5、约3.5至约5.5、约3.5至约6、约3.5至约6.5、约4至约4.5、约4至约5、约4至约5.5、约4至约6、约4至约6.5、约4.5至约5、约4.5至约5.5、约4.5至约6、约4.5至约6.5、约5至约5.5、约5至约6、约5至约6.5、约5.5至约6、约5.5至约6.5或约6至约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5、约6或约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的至少约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5、约6或约6.5倍。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的至多约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5、约6或约6.5倍。
在一些实施例中,在约1秒至约900秒的时间段内将所述银基溶液注入所述第一溶液中。在一些实施例中,在至少约1秒的时间段内将所述银基溶液注入所述第一溶液中。在一些实施例中,在至多约900秒的时间段内将所述银基溶液注入所述第一溶液中。在一些实施例中,在约1秒至约2秒、约1秒至约5秒、约1秒至约10秒、约1秒至约50秒、约1秒至约100秒、约1秒至约200秒、约1秒至约300秒、约1秒至约400秒、约1秒至约600秒、约1秒至约800秒、约1秒至约900秒、约2秒至约5秒、约2秒至约10秒、约2秒至约50秒、约2秒至约100秒、约2秒至约200秒、约2秒至约300秒、约2秒至约400秒、约2秒至约600秒、约2秒至约800秒、约2秒至约900秒、约5秒至约10秒、约5秒至约50秒、约5秒至约100秒、约5秒至约200秒、约5秒至约300秒、约5秒至约400秒、约5秒至约600秒、约5秒至约800秒、约5秒至约900秒、约10秒至约50秒、约10秒至约100秒、约10秒至约200秒、约10秒至约300秒、约10秒至约400秒、约10秒至约600秒、约10秒至约800秒、约10秒至约900秒、约50秒至约100秒、约50秒至约200秒、约50秒至约300秒、约50秒至约400秒、约50秒至约600秒、约50秒至约800秒、约50秒至约900秒、约100秒至约200秒、约100秒至约300秒、约100秒至约400秒、约100秒至约600秒、约100秒至约800秒、约100秒至约900秒、约200秒至约300秒、约200秒至约400秒、约200秒至约600秒、约200秒至约800秒、约200秒至约900秒、约300秒至约400秒、约300秒至约600秒、约300秒至约800秒、约300秒至约900秒、约400秒至约600秒、约400秒至约800秒、约400秒至约900秒、约600秒至约800秒、约600秒至约900秒或约800秒至约900秒的时间段内将所述银基溶液注入所述第一溶液中。在一些实施例中,在约1秒、约2秒、约5秒、约10秒、约50秒、约100秒、约200秒、约300秒、约400秒、约600秒、约800秒或约900秒的时间段内将所述银基溶液注入所述第一溶液中。在一些实施例中,在至少约1秒、约2秒、约5秒、约10秒、约50秒、约100秒、约200秒、约300秒、约400秒、约600秒、约800秒或约900秒的时间段内将所述银基溶液注入所述第一溶液中。在一些实施例中,在至多约1秒、约2秒、约5秒、约10秒、约50秒、约100秒、约200秒、约300秒、约400秒、约600秒、约800秒或约900秒的时间段内将所述银基溶液注入所述第一溶液中。
一些实施例还包括在离心所述第二溶液的过程之前加热所述第二溶液。
在一些实施例中,所述第二溶液的所述加热发生在约30分钟至约120分钟的时间段内。在一些实施例中,所述第二溶液的所述加热发生在至少约30分钟的时间段内。在一些实施例中,所述第二溶液的所述加热发生在至多约120分钟的时间段内。在一些实施例中,所述第二溶液的所述加热发生在约30分钟至约40分钟、约30分钟至约50分钟、约30分钟至约60分钟、约30分钟至约70分钟、约30分钟至约80分钟、约30分钟至约90分钟、约30分钟至约100分钟、约30分钟至约110分钟、约30分钟至约120分钟、约40分钟至约50分钟、约40分钟至约60分钟、约40分钟至约70分钟、约40分钟至约80分钟、约40分钟至约90分钟、约40分钟至约100分钟、约40分钟至约110分钟、约40分钟至约120分钟、约50分钟至约60分钟、约50分钟至约70分钟、约50分钟至约80分钟、约50分钟至约90分钟、约50分钟至约100分钟、约50分钟至约110分钟、约50分钟至约120分钟、约60分钟至约70分钟、约60分钟至约80分钟、约60分钟至约90分钟、约60分钟至约100分钟、约60分钟至约110分钟、约60分钟至约120分钟、约70分钟至约80分钟、约70分钟至约90分钟、约70分钟至约100分钟、约70分钟至约110分钟、约70分钟至约120分钟、约80分钟至约90分钟、约80分钟至约100分钟、约80分钟至约110分钟、约80分钟至约120分钟、约90分钟至约100分钟、约90分钟至约110分钟、约90分钟至约120分钟、约100分钟至约110分钟、约100分钟至约120分钟或约110分钟至约120分钟的时间段内。在一些实施例中,所述第二溶液的所述加热发生在约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟或约120分钟的时间段内。在一些实施例中,所述第二溶液的所述加热发生在至少约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟或约120分钟的时间段内。在一些实施例中,所述第二溶液的所述加热发生在至多约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟或约120分钟的时间段内。
在一些实施例中,所述离心以约1,500rpm至约6,000rpm的速度发生。在一些实施例中,所述离心以至少约1,500rpm的速度发生。在一些实施例中,所述离心以至多约6,000rpm的速度发生。在一些实施例中,所述离心以约1,500rpm至约2,000rpm、约1,500rpm至约2,500rpm、约1,500rpm至约3,000rpm、约1,500rpm至约3,500rpm、约1,500rpm至约4,000rpm、约1,500rpm至约4,500rpm、约1,500rpm至约5,000rpm、约1,500rpm至约5,500rpm、约1,500rpm至约6,000rpm、约2,000rpm至约2,500rpm、约2,000rpm至约3,000rpm、约2,000rpm至约3,500rpm、约2,000rpm至约4,000rpm、约2,000rpm至约4,500rpm、约2,000rpm至约5,000rpm、约2,000rpm至约5,500rpm、约2,000rpm至约6,000rpm、约2,500rpm至约3,000rpm、约2,500rpm至约3,500rpm、约2,500rpm至约4,000rpm、约2,500rpm至约4,500rpm、约2,500rpm至约5,000rpm、约2,500rpm至约5,500rpm、约2,500rpm至约6,000rpm、约3,000rpm至约3,500rpm、约3,000rpm至约4,000rpm、约3,000rpm至约4,500rpm、约3,000rpm至约5,000rpm、约3,000rpm至约5,500rpm、约3,000rpm至约6,000rpm、约3,500rpm至约4,000rpm、约3,500rpm至约4,500rpm、约3,500rpm至约5,000rpm、约3,500rpm至约5,500rpm、约3,500rpm至约6,000rpm、约4,000rpm至约4,500rpm、约4,000rpm至约5,000rpm、约4,000rpm至约5,500rpm、约4,000rpm至约6,000rpm、约4,500rpm至约5,000rpm、约4,500rpm至约5,500rpm、约4,500rpm至约6,000rpm、约5,000rpm至约5,500rpm、约5,000rpm至约6,000rpm或约5,500rpm至约6,000rpm的速度发生。在一些实施例中,所述离心以约1,500rpm、约2,000rpm、约2,500rpm、约3,000rpm、约3,500rpm、约4,000rpm、约4,500rpm、约5,000rpm、约5,500rpm或约6,000rpm的速度发生。在一些实施例中,所述离心以至少约1,500rpm、约2,000rpm、约2,500rpm、约3,000rpm、约3,500rpm、约4,000rpm、约4,500rpm、约5,000rpm、约5,500rpm或约6,000rpm的速度发生。在一些实施例中,所述离心以至多约1,500rpm、约2,000rpm、约2,500rpm、约3,000rpm、约3,500rpm、约4,000rpm、约4,500rpm、约5,000rpm、约5,500rpm或约6,000rpm的速度发生。
在一些实施例中,所述离心发生在约10分钟至约40分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心发生在至少约10分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心发生在至多约40分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心发生在约10分钟至约15分钟、约10分钟至约20分钟、约10分钟至约25分钟、约10分钟至约30分钟、约10分钟至约35分钟、约10分钟至约40分钟、约15分钟至约20分钟、约15分钟至约25分钟、约15分钟至约30分钟、约15分钟至约35分钟、约15分钟至约40分钟、约20分钟至约25分钟、约20分钟至约30分钟、约20分钟至约35分钟、约20分钟至约40分钟、约25分钟至约30分钟、约25分钟至约35分钟、约25分钟至约40分钟、约30分钟至约35分钟、约30分钟至约40分钟或约35分钟至约40分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心发生在约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟或约40分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心发生在至少约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟或约40分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心发生在至多约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟、约30分钟、约35分钟或约40分钟的时间段内。
一些实施例还包括在离心所述第二溶液的过程之前冷却所述第二溶液。在一些实施例中,将所述第二溶液冷却至室温。在一些实施例中,所述洗涤溶液包括乙醇、丙酮、水或其任何组合。
在一些实施例中,洗涤所述第二溶液包括多个洗涤循环,所述多个洗涤循环包括约两个循环至约六个循环。在一些实施例中,洗涤所述第二溶液包括多个洗涤循环,所述多个洗涤循环包括至少约两个循环。在一些实施例中,洗涤所述第二溶液包括多个洗涤循环,所述多个洗涤循环包括至多约六个循环。在一些实施例中,洗涤所述第二溶液包括多个洗涤循环,所述多个洗涤循环包括约两个循环至约三个循环、约两个循环至约四个循环、约两个循环至约五个循环、约两个循环至约六个循环、约三个循环至约四个循环、约三个循环至约五个循环、约三个循环至约六个循环、约四个循环至约五个循环、约四个循环至约六个循环或约五个循环至约六个循环。在一些实施例中,洗涤所述第二溶液包括多个洗涤循环,所述多个洗涤循环包括约两个循环、约三个循环、约四个循环、约五个周期或约六个循环。
一些实施例还包括将所述银纳米线分散于分散溶液中。在一些实施例中,所述分散溶液包括乙醇、丙酮和水或其任何组合。
在一些实施例中,所述方法露天执行。在一些实施例中,所述方法在溶剂热室中执行。在一些实施例中,所述方法在高压下执行。
本文提供的另一方面是一种导电油墨。所述导电油墨可以包括导电添加剂。所述导电添加剂可以包括碳基导电添加剂、银基导电添加剂或两者。所述导电油墨可以包括导电碳基油墨。所述导电油墨可以包括导电银基油墨。所述导电碳基油墨可以包括导电石墨烯基油墨。所述导电石墨烯基油墨可以包括:粘结剂溶液,所述粘结剂溶液包括:粘结剂和第一溶剂;还原的氧化石墨烯分散体,所述还原的氧化石墨烯分散体包括还原的氧化石墨烯和第二溶剂;第三溶剂;导电添加剂;表面活性剂;以及消泡剂。
在一些实施例中,所述导电油墨还包括颜料、着色剂、染料或其任何组合。在一些实施例中,所述导电油墨包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种着色剂、染料、颜料或其组合。在一些实施例中,所述颜料包括金属基或金属颜料。在一些实施例中,所述金属颜料是金、银、钛、铝、锡、锌、汞、锰、铅、铁、氧化铁、铜、钴、镉、铬、砷、铋、锑或钡颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括至少一种金属颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括银金属着色剂。在一些实施例中,所述银金属着色剂包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其组合。
在一些实施例中,所述着色剂选自红色、黄色、品红色、绿色、青色、紫色、黑色或棕色或其组合的颜料和/或染料。在一些实施例中,颜料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。在一些实施例中,染料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。
在一些实施例中,黄色着色剂包括颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、74、83、93、110、128、151、155或其组合。在一些实施例中,黑色着色剂包括炭黑SI70、炭黑SI50、炭黑FW1、炭黑FW18、酸性黑1、11、52、172、194、210、234或其组合。在一些实施例中,红色或洋红色着色剂包括颜料红1至10、12、18、21、23、37、38、39、40、41、48、90、112、122或其组合。在一些实施例中,青色或紫色着色剂包括颜料蓝15、17、22、颜料紫1、2、3、5、19、23或其组合。在一些实施例中,橙色着色剂包括颜料橙48和/或49。在一些实施例中,紫色着色剂包括颜料紫19和/或42。
在一些实施例中,所述第一溶剂、所述第二溶剂和所述第三溶剂中的至少一种包括水和有机溶剂。在一些实施例中,所述有机溶剂包括乙醇、异丙醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、环己酮、松油醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、4-羟基-4-甲基戊烷-2-酮、甲基异丁基酮或其任何组合。
在一些实施例中,所述第一溶剂、所述第二溶剂和所述第三溶剂中的至少一种在所述导电油墨中的质量百分比为约1%至约99%。在一些实施例中,所述第一溶剂、所述第二溶剂和所述第三溶剂中的至少一种在所述导电油墨中的质量百分比为至少约1%。在一些实施例中,所述第一溶剂、所述第二溶剂和所述第三溶剂中的至少一种在所述导电油墨中的质量百分比为至多约99%。在一些实施例中,所述第一溶剂、所述第二溶剂和所述第三溶剂中的至少一种在所述导电油墨中的质量百分比为约1%至约2%、约1%至约5%、约1%至约10%、约1%至约20%、约1%至约30%、约1%至约40%、约1%至约50%、约1%至约60%、约1%至约70%、约1%至约80%、约1%至约99%、约2%至约5%、约2%至约10%、约2%至约20%、约2%至约30%、约2%至约40%、约2%至约50%、约2%至约60%、约2%至约70%、约2%至约80%、约2%至约99%、约5%至约10%、约5%至约20%、约5%至约30%、约5%至约40%、约5%至约50%、约5%至约60%、约5%至约70%、约5%至约80%、约5%至约99%、约10%至约20%、约10%至约30%、约10%至约40%、约10%至约50%、约10%至约60%、约10%至约70%、约10%至约80%、约10%至约99%、约20%至约30%、约20%至约40%、约20%至约50%、约20%至约60%、约20%至约70%、约20%至约80%、约20%至约99%、约30%至约40%、约30%至约50%、约30%至约60%、约30%至约70%、约30%至约80%、约30%至约99%、约40%至约50%、约40%至约60%、约40%至约70%、约40%至约80%、约40%至约99%、约50%至约60%、约50%至约70%、约50%至约80%、约50%至约99%、约60%至约70%、约60%至约80%、约60%至约99%、约70%至约80%、约70%至约99%或约80%至约99%。在一些实施例中,所述第一溶剂、所述第二溶剂和所述第三溶剂中的至少一种在所述导电油墨中的质量百分比为约1%、约2%、约5%、约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%或约99%。在一些实施例中,所述第一溶剂、所述第二溶剂和所述第三溶剂中的至少一种在所述导电油墨中的质量百分比为至少约1%、约2%、约5%、约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%或约80%。在一些实施例中,所述第一溶剂、所述第二溶剂和所述第三溶剂中的至少一种在所述导电油墨中的质量百分比为至多约2%、约5%、约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%或约99%。
在一些实施例中,所述粘结剂溶液包括粘结剂和第一溶剂。在一些实施例中,所述粘结剂溶液包括聚合物。在一些实施例中,所述聚合物包括合成聚合物。在一些实施例中,所述合成聚合物包括羧甲基纤维素、聚偏二氟乙烯、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(环氧乙烷)、乙基纤维素或其任何组合。在一些实施例中,所述粘结剂是分散剂。在一些实施例中,所述粘结剂包括羧甲基纤维素、聚偏二氟乙烯、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(环氧乙烷)、乙基纤维素或其任何组合。
在一些实施例中,所述粘结剂溶液在所述导电油墨中的质量百分比为约0.5%至约99%。在一些实施例中,所述粘结剂溶液在所述导电油墨中的质量百分比为至少约0.5%。在一些实施例中,所述粘结剂溶液在所述导电油墨中的质量百分比为至多约99%。在一些实施例中,所述粘结剂溶液在所述导电油墨中的质量百分比为约0.5%至约1%、约0.5%至约2%、约0.5%至约5%、约0.5%至约10%、约0.5%至约20%、约0.5%至约30%、约0.5%至约40%、约0.5%至约50%、约0.5%至约70%、约0.5%至约90%、约0.5%至约99%、约1%至约2%、约1%至约5%、约1%至约10%、约1%至约20%、约1%至约30%、约1%至约40%、约1%至约50%、约1%至约70%、约1%至约90%、约1%至约99%、约2%至约5%、约2%至约10%、约2%至约20%、约2%至约30%、约2%至约40%、约2%至约50%、约2%至约70%、约2%至约90%、约2%至约99%、约5%至约10%、约5%至约20%、约5%至约30%、约5%至约40%、约5%至约50%、约5%至约70%、约5%至约90%、约5%至约99%、约10%至约20%、约10%至约30%、约10%至约40%、约10%至约50%、约10%至约70%、约10%至约90%、约10%至约99%、约20%至约30%、约20%至约40%、约20%至约50%、约20%至约70%、约20%至约90%、约20%至约99%、约30%至约40%、约30%至约50%、约30%至约70%、约30%至约90%、约30%至约99%、约40%至约50%、约40%至约70%、约40%至约90%、约40%至约99%、约50%至约70%、约50%至约90%、约50%至约99%、约70%至约90%、约70%至约99%或约90%至约99%。在一些实施例中,所述粘结剂溶液在所述导电油墨中的质量百分比为至多约99%。在一些实施例中,所述粘结剂溶液在所述导电油墨中的质量百分比为约0.5%、约1%、约2%、约5%、约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约70%、约90%或约99%。在一些实施例中,所述粘结剂溶液在所述导电油墨中的质量百分比为至少约0.5%、约1%、约2%、约5%、约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%、约95%或约99%。替代地或组合地,在一些实施例中,所述粘结剂溶液在所述导电油墨中的质量百分比为不大于约0.5%、约1%、约2%、约5%、约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%、约95%或约99%。
在一些实施例中,所述粘结剂溶液的浓度为约0.5%至约2%。在一些实施例中,所述粘结剂溶液的浓度为至少约0.5%。在一些实施例中,所述粘结剂溶液的浓度为至多约2%。在一些实施例中,所述粘结剂溶液的浓度为约0.5%至约0.625%、约0.5%至约0.75%、约0.5%至约0.875%、约0.5%至约1%、约0.5%至约1.25%、约0.5%至约1.5%、约0.5%至约1.75%、约0.5%至约2%、约0.625%至约0.75%、约0.625%至约0.875%、约0.625%至约1%、约0.625%至约1.25%、约0.625%至约1.5%、约0.625%至约1.75%、约0.625%至约2%、约0.75%至约0.875%、约0.75%至约1%、约0.75%至约1.25%、约0.75%至约1.5%、约0.75%至约1.75%、约0.75%至约2%、约0.875%至约1%、约0.875%至约1.25%、约0.875%至约1.5%、约0.875%至约1.75%、约0.875%至约2%、约1%至约1.25%、约1%至约1.5%、约1%至约1.75%、约1%至约2%、约1.25%至约1.5%、约1.25%至约1.75%、约1.25%至约2%、约1.5%至约1.75%、约1.5%至约2%或约1.75%至约2%。在一些实施例中,所述粘结剂溶液的浓度为约0.5%、约0.625%、约0.75%、约0.875%、约1%、约1.25%、约1.5%、约1.75%或约2%。在一些实施例中,所述粘结剂溶液的浓度为至少约0.5%、约0.625%、约0.75%、约0.875%、约1%、约1.25%、约1.5%、约1.75%或约2%。在一些实施例中,所述粘结剂溶液的浓度为不大于约0.5%、约0.625%、约0.75%、约0.875%、约1%、约1.25%、约1.5%、约1.75%或约2%。
在一些实施例中,所述还原的氧化石墨烯分散体包括还原的氧化石墨烯(RGO)和第二溶剂。
在一些实施例中,所述RGO分散体在所述导电油墨中的质量百分比为约0.25%至约1%。在一些实施例中,所述RGO分散体在所述导电油墨中的质量百分比为至少约0.25%。在一些实施例中,所述RGO分散体在所述导电油墨中的质量百分比为至多约1%。在一些实施例中,所述RGO分散体在所述导电油墨中的质量百分比为约0.25%至约0.375%、约0.25%至约0.5%、约0.25%至约0.625%、约0.25%至约0.75%、约0.25%至约1%、约0.375%至约0.5%、约0.375%至约0.625%、约0.375%至约0.75%、约0.375%至约1%、约0.5%至约0.625%、约0.5%至约0.75%、约0.5%至约1%、约0.625%至约0.75%、约0.625%至约1%或约0.75%至约1%。在一些实施例中,所述RGO分散体在所述导电油墨中的质量百分比为约0.25%、约0.375%、约0.5%、约0.625%、约0.75%或约1%。在一些实施例中,所述RGO分散体在所述导电油墨中的质量百分比为至少约0.25%、约0.375%、约0.5%、约0.625%、约0.75%或约1%。在一些实施例中,所述RGO分散体在所述导电油墨中的质量百分比为不大于约0.25%、约0.375%、约0.5%、约0.625%、约0.75%或约1%。
在一些实施例中,所述RGO在所述RGO分散体中的质量浓度为约3%至约12%。在一些实施例中,所述RGO在所述RGO分散体中的质量浓度为至少约3%。在一些实施例中,所述RGO在所述RGO分散体中的质量浓度为至多约12%。在一些实施例中,所述RGO在所述RGO分散体中的质量浓度为约3%至约4%、约3%至约5%、约3%至约6%、约3%至约7%、约3%至约8%、约3%至约9%、约3%至约10%、约3%至约11%、约3%至约12%、约4%至约5%、约4%至约6%、约4%至约7%、约4%至约8%、约4%至约9%、约4%至约10%、约4%至约11%、约4%至约12%、约5%至约6%、约5%至约7%、约5%至约8%、约5%至约9%、约5%至约10%、约5%至约11%、约5%至约12%、约6%至约7%、约6%至约8%、约6%至约9%、约6%至约10%、约6%至约11%、约6%至约12%、约7%至约8%、约7%至约9%、约7%至约10%、约7%至约11%、约7%至约12%、约8%至约9%、约8%至约10%、约8%至约11%、约8%至约12%、约9%至约10%、约9%至约11%、约9%至约12%、约10%至约11%、约10%至约12%或约11%至约12%。在一些实施例中,所述RGO在所述RGO分散体中的质量浓度为约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%、约10%、约11%或约12%。在一些实施例中,所述RGO在所述RGO分散体中的质量浓度为至少约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%、约10%、约11%或约12%。在一些实施例中,所述RGO在所述RGO分散体中的质量浓度为不大于约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%、约10%、约11%或约12%。
在一些实施例中,所述RGO在所述导电油墨中的质量百分比为约0.1%至约99%。在一些实施例中,所述RGO在所述导电油墨中的质量百分比为至少约0.1%。在一些实施例中,所述RGO在所述导电油墨中的质量百分比为至多约99%。在一些实施例中,所述RGO在所述导电油墨中的质量百分比为约0.1%至约0.2%、约0.1%至约0.5%、约0.1%至约1%、约0.1%至约10%、约0.1%至约20%、约0.1%至约40%、约0.1%至约60%、约0.1%至约80%、约0.1%至约90%、约0.1%至约99%、约0.2%至约0.5%、约0.2%至约1%、约0.2%至约10%、约0.2%至约20%、约0.2%至约40%、约0.2%至约60%、约0.2%至约80%、约0.2%至约90%、约0.2%至约99%、约0.5%至约1%、约0.5%至约10%、约0.5%至约20%、约0.5%至约40%、约0.5%至约60%、约0.5%至约80%、约0.5%至约90%、约0.5%至约99%、约1%至约10%、约1%至约20%、约1%至约40%、约1%至约60%、约1%至约80%、约1%至约90%、约1%至约99%、约10%至约20%、约10%至约40%、约10%至约60%、约10%至约80%、约10%至约90%、约10%至约99%、约20%至约40%、约20%至约60%、约20%至约80%、约20%至约90%、约20%至约99%、约40%至约60%、约40%至约80%、约40%至约90%、约40%至约99%、约60%至约80%、约60%至约90%、约60%至约99%、约80%至约90%、约80%至约99%或约90%至约99%。在一些实施例中,所述RGO在所述导电油墨中的质量百分比为约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约10%、约20%、约40%、约60%、约80%、约90%或约99%。在一些实施例中,所述RGO在所述导电油墨中的质量百分比为至少约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约10%、约20%、约40%、约60%、约80%、约90%或约99%。在一些实施例中,所述RGO在所述导电油墨中的质量百分比为不大于约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约10%、约20%、约40%、约60%、约80%、约90%或约99%。
在一些实施例中,所述导电添加剂包括碳基材料。在一些实施例中,所述碳基材料包括次晶碳。在一些实施例中,所述次晶碳包括炭黑、乙炔黑、槽法黑、炉法炭黑、灯黑、热法炭黑或其任何组合。
在一些实施例中,所述导电添加剂包括银。在一些实施例中,所述银包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其任何组合。
在一些实施例中,所述导电添加剂在所述导电油墨中的质量百分比为约2%至约99%。在一些实施例中,所述导电添加剂在所述导电油墨中的质量百分比为至少约2%。在一些实施例中,所述导电添加剂在所述导电油墨中的质量百分比为至多约99%。在一些实施例中,所述导电添加剂在所述导电油墨中的质量百分比为约2%至约5%、约2%至约10%、约2%至约20%、约2%至约30%、约2%至约40%、约2%至约50%、约2%至约60%、约2%至约70%、约2%至约80%、约2%至约90%、约2%至约99%、约5%至约10%、约5%至约20%、约5%至约30%、约5%至约40%、约5%至约50%、约5%至约60%、约5%至约70%、约5%至约80%、约5%至约90%、约5%至约99%、约10%至约20%、约10%至约30%、约10%至约40%、约10%至约50%、约10%至约60%、约10%至约70%、约10%至约80%、约10%至约90%、约10%至约99%、约20%至约30%、约20%至约40%、约20%至约50%、约20%至约60%、约20%至约70%、约20%至约80%、约20%至约90%、约20%至约99%、约30%至约40%、约30%至约50%、约30%至约60%、约30%至约70%、约30%至约80%、约30%至约90%、约30%至约99%、约40%至约50%、约40%至约60%、约40%至约70%、约40%至约80%、约40%至约90%、约40%至约99%、约50%至约60%、约50%至约70%、约50%至约80%、约50%至约90%、约50%至约99%、约60%至约70%、约60%至约80%、约60%至约90%、约60%至约99%、约70%至约80%、约70%至约90%、约70%至约99%、约80%至约90%、约80%至约99%或约90%至约99%。在一些实施例中,所述导电添加剂在所述导电油墨中的质量百分比为约2%、约5%、约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%或约99%。在一些实施例中,所述导电添加剂在所述导电油墨中的质量百分比为至少约2%、约5%、约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%或约99%。在一些实施例中,所述导电添加剂在所述导电油墨中的质量百分比为不大于约2%、约5%、约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%或约99%。
一些实施例还包括表面活性剂。在一些实施例中,所述表面活性剂包括酸、非离子表面活性剂或其任何组合。在一些实施例中,所述酸包括全氟辛酸、全氟辛烷磺酸盐、全氟己烷磺酸、全氟壬酸、全氟癸酸或其任何组合。在一些实施例中,所述非离子表面活性剂包括聚乙二醇烷基醚、八乙二醇单十二烷基醚、五乙二醇单十二烷基醚、聚丙二醇烷基醚、葡糖苷烷基醚、癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷、辛基葡糖苷、聚乙二醇辛基苯基。醚、十二烷基二甲基氧化胺、聚乙二醇烷基苯基醚、聚乙二醇辛基苯基醚、Triton X-100、聚乙二醇烷基苯基醚、壬苯醇醚-9、甘油烷基酯聚山梨酸酯、脱水山梨醇烷基酯、聚乙氧基牛脂胺、Dynol604或其任何组合。
在一些实施例中,水基导电油墨中的大量水增加了所述油墨的表面张力。然而,在诸如喷墨打印等某些应用中,需要低受控表面张力和粘度来保持通过打印头喷嘴的一致喷射。在一些实施例中,所述表面活性剂的添加会降低油墨的表面张力,因为当表面活性剂单元移动到水/空气界面时,它们的相对吸引力随非极性表面活性剂头暴露而减弱。
在一些实施例中,所述表面活性剂在所述导电油墨中的质量百分比为约0.5%至约10%。在一些实施例中,所述表面活性剂在所述导电油墨中的质量百分比为至少约0.5%。在一些实施例中,所述表面活性剂在所述导电油墨中的质量百分比为至多约10%。在一些实施例中,所述表面活性剂在所述导电油墨中的质量百分比为约0.5%至约1%、约0.5%至约2%、约0.5%至约3%、约0.5%至约4%、约0.5%至约5%、约0.5%至约6%、约0.5%至约7%、约0.5%至约8%、约0.5%至约9%、约0.5%至约10%、约1%至约2%、约1%至约3%、约1%至约4%、约1%至约5%、约1%至约6%、约1%至约7%、约1%至约8%、约1%至约9%、约1%至约10%、约2%至约3%、约2%至约4%、约2%至约5%、约2%至约6%、约2%至约7%、约2%至约8%、约2%至约9%、约2%至约10%、约3%至约4%、约3%至约5%、约3%至约6%、约3%至约7%、约3%至约8%、约3%至约9%、约3%至约10%、约4%至约5%、约4%至约6%、约4%至约7%、约4%至约8%、约4%至约9%、约4%至约10%、约5%至约6%、约5%至约7%、约5%至约8%、约5%至约9%、约5%至约10%、约6%至约7%、约6%至约8%、约6%至约9%、约6%至约10%、约7%至约8%、约7%至约9%、约7%至约10%、约8%至约9%、约8%至约10%或约9%至约10%。在一些实施例中,所述表面活性剂在所述导电油墨中的质量百分比为约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%或约10%。在一些实施例中,所述表面活性剂在所述导电油墨中的质量百分比为至少约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%或约10%。在一些实施例中,所述表面活性剂在所述导电油墨中的质量百分比为不大于约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%或约10%。
一些实施例还包括消泡剂,其中所述消泡剂包括不溶性油、硅酮、二醇、硬脂酸酯、有机溶剂、Surfynol DF-1100、聚丙烯酸酯烷基或其任何组合。在一些实施例中,所述不溶性油包括矿物油、植物油、白油或其任何组合。在一些实施例中,所述硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、硅氧烷二醇、氟硅氧烷或其任何组合。在一些实施例中,所述二醇包括聚乙二醇、乙二醇、丙二醇或其任何组合。在一些实施例中,所述硬脂酸酯包括乙二醇硬脂酸酯、硬脂酸酯或其任何组合。在一些实施例中,所述有机溶剂包括乙醇、异丙醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、环己酮、松油醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、4-羟基-4-甲基戊烷-2-酮、甲基异丁基酮或其任何组合。
在一些实施例中,所述消泡剂在所述导电油墨中的质量百分比为约0.5%至约10%。在一些实施例中,所述消泡剂在所述导电油墨中的质量百分比为至少约0.5%。在一些实施例中,所述消泡剂在所述导电油墨中的质量百分比为至多约10%。在一些实施例中,所述消泡剂在所述导电油墨中的质量百分比为约0.5%至约1%、约0.5%至约2%、约0.5%至约3%、约0.5%至约4%、约0.5%至约5%、约0.5%至约6%、约0.5%至约7%、约0.5%至约8%、约0.5%至约9%、约0.5%至约10%、约1%至约2%、约1%至约3%、约1%至约4%、约1%至约5%、约1%至约6%、约1%至约7%、约1%至约8%、约1%至约9%、约1%至约10%、约2%至约3%、约2%至约4%、约2%至约5%、约2%至约6%、约2%至约7%、约2%至约8%、约2%至约9%、约2%至约10%、约3%至约4%、约3%至约5%、约3%至约6%、约3%至约7%、约3%至约8%、约3%至约9%、约3%至约10%、约4%至约5%、约4%至约6%、约4%至约7%、约4%至约8%、约4%至约9%、约4%至约10%、约5%至约6%、约5%至约7%、约5%至约8%、约5%至约9%、约5%至约10%、约6%至约7%、约6%至约8%、约6%至约9%、约6%至约10%、约7%至约8%、约7%至约9%、约7%至约10%、约8%至约9%、约8%至约10%或约9%至约10%。在一些实施例中,所述消泡剂在所述导电油墨中的质量百分比为约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%或约10%。在一些实施例中,所述消泡剂在所述导电油墨中的质量百分比为至少约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%或约10%。在一些实施例中,所述消泡剂在所述导电油墨中的质量百分比为不大于约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%或约10%。
在一些实施例中,所述导电油墨的固体物质质量含量为约2.5%至约10.5%。在一些实施例中,所述导电油墨的固体物质质量含量为至少约2.5%。在一些实施例中,所述导电油墨的固体物质质量含量为至多约10.5%。在一些实施例中,所述导电油墨的固体物质质量含量为约2.5%至约3.5%、约2.5%至约4.5%、约2.5%至约5.5%、约2.5%至约6.5%、约2.5%至约7.5%、约2.5%至约8.5%、约2.5%至约9.5%、约2.5%至约10.5%、约3.5%至约4.5%、约3.5%至约5.5%、约3.5%至约6.5%、约3.5%至约7.5%、约3.5%至约8.5%、约3.5%至约9.5%、约3.5%至约10.5%、约4.5%至约5.5%、约4.5%至约6.5%、约4.5%至约7.5%、约4.5%至约8.5%、约4.5%至约9.5%、约4.5%至约10.5%、约5.5%至约6.5%、约5.5%至约7.5%、约5.5%至约8.5%、约5.5%至约9.5%、约5.5%至约10.5%、约6.5%至约7.5%、约6.5%至约8.5%、约6.5%至约9.5%、约6.5%至约10.5%、约7.5%至约8.5%、约7.5%至约9.5%、约7.5%至约10.5%、约8.5%至约9.5%、约8.5%至约10.5%或约9.5%至约10.5%。在一些实施例中,所述导电油墨的固体物质质量含量为约2.5%、约3.5%、约4.5%、约5.5%、约6.5%、约7.5%、约8.5%、约9.5%或约10.5%。在一些实施例中,所述导电油墨的固体物质质量含量为至少约2.5%、约3.5%、约4.5%、约5.5%、约6.5%、约7.5%、约8.5%、约9.5%或约10.5%。在一些实施例中,所述导电油墨的固体物质质量含量为不大于约2.5%、约3.5%、约4.5%、约5.5%、约6.5%、约7.5%、约8.5%、约9.5%或约10.5%。
在一些实施例中,所述导电油墨的粘度是约10厘泊至约10,000厘泊。在一些实施例中,所述导电油墨的粘度是至少约10厘泊。在一些实施例中,所述导电油墨的粘度是至多约10,000厘泊。在一些实施例中,所述导电油墨的粘度是约10厘泊至约20厘泊、约10厘泊至约50厘泊、约10厘泊至约100厘泊、约10厘泊至约200厘泊、约10厘泊至约500厘泊、约10厘泊至约1,000厘泊、约10厘泊至约2,000厘泊、约10厘泊至约5,000厘泊、约10厘泊至约10,000厘泊、约20厘泊至约50厘泊、约20厘泊至约100厘泊、约20厘泊至约200厘泊、约20厘泊至约500厘泊、约20厘泊至约1,000厘泊、约20厘泊至约2,000厘泊、约20厘泊至约5,000厘泊、约20厘泊至约10,000厘泊、约50厘泊至约100厘泊、约50厘泊至约200厘泊、约50厘泊至约500厘泊、约50厘泊至约1,000厘泊、约50厘泊至约2,000厘泊、约50厘泊至约5,000厘泊、约50厘泊至约10,000厘泊、约100厘泊至约200厘泊、约100厘泊至约500厘泊、约100厘泊至约1,000厘泊、约100厘泊至约2,000厘泊、约100厘泊至约5,000厘泊、约100厘泊至约10,000厘泊、约200厘泊至约500厘泊、约200厘泊至约1,000厘泊、约200厘泊至约2,000厘泊、约200厘泊至约5,000厘泊、约200厘泊至约10,000厘泊、约500厘泊至约1,000厘泊、约500厘泊至约2,000厘泊、约500厘泊至约5,000厘泊、约500厘泊至约10,000厘泊、约1,000厘泊至约2,000厘泊、约1,000厘泊至约5,000厘泊、约1,000厘泊至约10,000厘泊、约2,000厘泊至约5,000厘泊、约2,000厘泊至约10,000厘泊或约5,000厘泊至约10,000厘泊。在一些实施例中,所述导电油墨的粘度是约10厘泊、约20厘泊、约50厘泊、约100厘泊、约200厘泊、约500厘泊、约1,000厘泊、约2,000厘泊、约5,000厘泊或约10,000厘泊。在一些实施例中,所述导电油墨的粘度是至少约10厘泊、约20厘泊、约50厘泊、约100厘泊、约200厘泊、约500厘泊、约1,000厘泊、约2,000厘泊、约5,000厘泊或约10,000厘泊。在一些实施例中,所述导电油墨的粘度是不大于约10厘泊、约20厘泊、约50厘泊、约100厘泊、约200厘泊、约500厘泊、约1,000厘泊、约2,000厘泊、约5,000厘泊或约10,000厘泊。
在一些实施例中,所述导电油墨具有约2,300厘泊至约2,400厘泊的粘度。在一些实施例中,所述导电油墨具有至少约2,300厘泊的粘度。在一些实施例中,所述导电油墨具有至多约2,400厘泊的粘度。在一些实施例中,所述导电油墨具有约2,300厘泊至约2,310厘泊、约2,300厘泊至约2,320厘泊、约2,300厘泊至约2,330厘泊、约2,300厘泊至约2,340厘泊、约2,300厘泊至约2,350厘泊、约2,300厘泊至约2,360厘泊、约2,300厘泊至约2,370厘泊、约2,300厘泊至约2,380厘泊、约2,300厘泊至约2,390厘泊、约2,300厘泊至约2,400厘泊、约2,310厘泊至约2,320厘泊、约2,310厘泊至约2,330厘泊、约2,310厘泊至约2,340厘泊、约2,310厘泊至约2,350厘泊、约2,310厘泊至约2,360厘泊、约2,310厘泊至约2,370厘泊、约2,310厘泊至约2,380厘泊、约2,310厘泊至约2,390厘泊、约2,310厘泊至约2,400厘泊、约2,320厘泊至约2,330厘泊、约2,320厘泊至约2,340厘泊、约2,320厘泊至约2,350厘泊、约2,320厘泊至约2,360厘泊、约2,320厘泊至约2,370厘泊、约2,320厘泊至约2,380厘泊、约2,320厘泊至约2,390厘泊、约2,320厘泊至约2,400厘泊、约2,330厘泊至约2,340厘泊、约2,330厘泊至约2,350厘泊、约2,330厘泊至约2,360厘泊、约2,330厘泊至约2,370厘泊、约2,330厘泊至约2,380厘泊、约2,330厘泊至约2,390厘泊、约2,330厘泊至约2,400厘泊、约2,340厘泊至约2,350厘泊、约2,340厘泊至约2,360厘泊、约2,340厘泊至约2,370厘泊、约2,340厘泊至约2,380厘泊、约2,340厘泊至约2,390厘泊、约2,340厘泊至约2,400厘泊、约2,350厘泊至约2,360厘泊、约2,350厘泊至约2,370厘泊、约2,350厘泊至约2,380厘泊、约2,350厘泊至约2,390厘泊、约2,350厘泊至约2,400厘泊、约2,360厘泊至约2,370厘泊、约2,360厘泊至约2,380厘泊、约2,360厘泊至约2,390厘泊、约2,360厘泊至约2,400厘泊、约2,370厘泊至约2,380厘泊、约2,370厘泊至约2,390厘泊、约2,370厘泊至约2,400厘泊、约2,380厘泊至约2,390厘泊、约2,380厘泊至约2,400厘泊或约2,390厘泊至约2,400厘泊的粘度。在一些实施例中,所述导电油墨具有约2,300厘泊、约2,310厘泊、约2,320厘泊、约2,330厘泊、约2,340厘泊、约2,350厘泊、约2,360厘泊、约2,370厘泊、约2,380厘泊、约2,390厘泊或约2,400厘泊的粘度。
在一些实施例中,所述导电油墨的密度在约20℃的温度下为约2.5g/cm3至约10.5g/cm3。在一些实施例中,所述导电油墨的密度在约20℃的温度下为至少约2.5g/cm3。在一些实施例中,所述导电油墨的密度在约20℃的温度下为至多约10.5g/cm3。在一些实施例中,所述导电油墨的密度在约20℃的温度下为约2.5g/cm3至约3.5g/cm3、约2.5g/cm3至约4.5g/cm3、约2.5g/cm3至约5.5g/cm3、约2.5g/cm3至约6.5g/cm3、约2.5g/cm3至约7.5g/cm3、约2.5g/cm3至约8.5g/cm3、约2.5g/cm3至约9.5g/cm3、约2.5g/cm3至约10.5g/cm3、约3.5g/cm3至约4.5g/cm3、约3.5g/cm3至约5.5g/cm3、约3.5g/cm3至约6.5g/cm3、约3.5g/cm3至约7.5g/cm3、约3.5g/cm3至约8.5g/cm3、约3.5g/cm3至约9.5g/cm3、约3.5g/cm3至约10.5g/cm3、约4.5g/cm3至约5.5g/cm3、约4.5g/cm3至约6.5g/cm3、约4.5g/cm3至约7.5g/cm3、约4.5g/cm3至约8.5g/cm3、约4.5g/cm3至约9.5g/cm3、约4.5g/cm3至约10.5g/cm3、约5.5g/cm3至约6.5g/cm3、约5.5g/cm3至约7.5g/cm3、约5.5g/cm3至约8.5g/cm3、约5.5g/cm3至约9.5g/cm3、约5.5g/cm3至约10.5g/cm3、约6.5g/cm3至约7.5g/cm3、约6.5g/cm3至约8.5g/cm3、约6.5g/cm3至约9.5g/cm3、约6.5g/cm3至约10.5g/cm3、约7.5g/cm3至约8.5g/cm3、约7.5g/cm3至约9.5g/cm3、约7.5g/cm3至约10.5g/cm3、约8.5g/cm3至约9.5g/cm3、约8.5g/cm3至约10.5g/cm3或约9.5g/cm3至约10.5g/cm3。在一些实施例中,所述导电油墨的密度在约20℃的温度下为至多约10.5g/cm3。在一些实施例中,所述导电油墨的密度在约20℃的温度下为约2.5g/cm3、约3.5g/cm3、约4.5g/cm3、约5.5g/cm3、约6.5g/cm3、约7.5g/cm3、约8.5g/cm3、约9.5g/cm3或约10.5g/cm3。在一些实施例中,所述导电油墨的密度在至少约20℃的温度下为约2.5g/cm3、约3.5g/cm3、约4.5g/cm3、约5.5g/cm3、约6.5g/cm3、约7.5g/cm3、约8.5g/cm3、约9.5g/cm3或约10.5g/cm3。在一些实施例中,所述导电油墨的密度在不大于约20℃的温度下为约2.5g/cm3、约3.5g/cm3、约4.5g/cm3、约5.5g/cm3、约6.5g/cm3、约7.5g/cm3、约8.5g/cm3、约9.5g/cm3或约10.5g/cm3
任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有约40m2/g至约2,400m2/g的表面积。任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有至少约40m2/g的表面积。任选地,在一些实施例中,所述导电油墨至多约2,400m2/g的表面积。任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有约40m2/g至约80m2/g、约40m2/g至约120m2/g、约40m2/g至约240m2/g、约40m2/g至约480m2/g、约40m2/g至约1,000m2/g、约40m2/g至约1,400m2/g、约40m2/g至约1,800m2/g、约40m2/g至约2,200m2/g、约40m2/g至约2,400m2/g、约80m2/g至约120m2/g、约80m2/g至约240m2/g、约80m2/g至约480m2/g、约80m2/g至约1,000m2/g、约80m2/g至约1,400m2/g、约80m2/g至约1,800m2/g、约80m2/g至约2,200m2/g、约80m2/g至约2,400m2/g、约120m2/g至约240m2/g、约120m2/g至约480m2/g、约120m2/g至约1,000m2/g、约120m2/g至约1,400m2/g、约120m2/g至约1,800m2/g、约120m2/g至约2,200m2/g、约120m2/g至约2,400m2/g、约240m2/g至约480m2/g、约240m2/g至约1,000m2/g、约240m2/g至约1,400m2/g、约240m2/g至约1,800m2/g、约240m2/g至约2,200m2/g、约240m2/g至约2,400m2/g、约480m2/g至约1,000m2/g、约480m2/g至约1,400m2/g、约480m2/g至约1,800m2/g、约480m2/g至约2,200m2/g、约480m2/g至约2,400m2/g、约1,000m2/g至约1,400m2/g、约1,000m2/g至约1,800m2/g、约1,000m2/g至约2,200m2/g、约1,000m2/g至约2,400m2/g、约1,400m2/g至约1,800m2/g、约1,400m2/g至约2,200m2/g、约1,400m2/g至约2,400m2/g、约1,800m2/g至约2,200m2/g、约1,800m2/g至约2,400m2/g或约2,200m2/g至约2,400m2/g的表面积。任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有约40m2/g、约80m2/g、约120m2/g、约240m2/g、约480m2/g、约1,000m2/g、约1,400m2/g、约1,800m2/g、约2,200m2/g或约2,400m2/g的表面积。任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有至少约40m2/g、约80m2/g、约120m2/g、约240m2/g、约480m2/g、约1,000m2/g、约1,400m2/g、约1,800m2/g、约2,200m2/g或约2,400m2/g的表面积。任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有不大于约40m2/g、约80m2/g、约120m2/g、约240m2/g、约480m2/g、约1,000m2/g、约1,400m2/g、约1,800m2/g、约2,200m2/g或约2,400m2/g的表面积。
任选地,所述导电油墨具有约400S/m至约1,600S/m的电导率。任选地,所述导电油墨具有至少约400S/m的电导率。任选地,所述导电油墨具有至多约1,600S/m的电导率。任选地,所述导电油墨具有约400S/m至约500S/m、约400S/m至约600S/m、约400S/m至约700S/m、约400S/m至约800S/m、约400S/m至约900S/m、约400S/m至约1,000S/m、约400S/m至约1,200S/m、约400S/m至约1,400S/m、约400S/m至约1,600S/m、约500S/m至约600S/m、约500S/m至约700S/m、约500S/m至约800S/m、约500S/m至约900S/m、约500S/m至约1,000S/m、约500S/m至约1,200S/m、约500S/m至约1,400S/m、约500S/m至约1,600S/m、约600S/m至约700S/m、约600S/m至约800S/m、约600S/m至约900S/m、约600S/m至约1,000S/m、约600S/m至约1,200S/m、约600S/m至约1,400S/m、约600S/m至约1,600S/m、约700S/m至约800S/m、约700S/m至约900S/m、约700S/m至约1,000S/m、约700S/m至约1,200S/m、约700S/m至约1,400S/m、约700S/m至约1,600S/m、约800S/m至约900S/m、约800S/m至约1,000S/m、约800S/m至约1,200S/m、约800S/m至约1,400S/m、约800S/m至约1,600S/m、约900S/m至约1,000S/m、约900S/m至约1,200S/m、约900S/m至约1,400S/m、约900S/m至约1,600S/m、约1,000S/m至约1,200S/m、约1,000S/m至约1,400S/m、约1,000S/m至约1,600S/m、约1,200S/m至约1,400S/m、约1,200S/m至约1,600S/m或约1,400S/m至约1,600S/m的电导率。任选地,所述导电油墨具有约400S/m、约500S/m、约600S/m、约700S/m、约800S/m、约900S/m、约1,000S/m、约1,200S/m、约1,400S/m或约1,600S/m的电导率。任选地,所述导电油墨具有至少约400S/m、约500S/m、约600S/m、约700S/m、约800S/m、约900S/m、约1,000S/m、约1,200S/m、约1,400S/m或约1,600S/m的电导率。任选地,所述导电油墨具有不大于约400S/m、约500S/m、约600S/m、约700S/m、约800S/m、约900S/m、约1,000S/m、约1,200S/m、约1,400S/m或约1,600S/m的电导率。
任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有约2:1至约40:1的C:O质量比。任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有至少约2:1的C:O质量比。任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有至多约40:1的C:O质量比。任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有约2:1至约4:1、约2:1至约6:1、约2:1至约8:1、约2:1至约10:1、约2:1至约15:1、约2:1至约20:1、约2:1至约25:1、约2:1至约30:1、约2:1至约34:1、约2:1至约40:1、约4:1至约6:1、约4:1至约8:1、约4:1至约10:1、约4:1至约15:1、约4:1至约20:1、约4:1至约25:1、约4:1至约30:1、约4:1至约34:1、约4:1至约40:1、约6:1至约8:1、约6:1至约10:1、约6:1至约15:1、约6:1至约20:1、约6:1至约25:1、约6:1至约30:1、约6:1至约34:1、约6:1至约40:1、约8:1至约10:1、约8:1至约15:1、约8:1至约20:1、约8:1至约25:1、约8:1至约30:1、约8:1至约34:1、约8:1至约40:1、约10:1至约15:1、约10:1至约20:1、约10:1至约25:1、约10:1至约30:1、约10:1至约34:1、约10:1至约40:1、约15:1至约20:1、约15:1至约25:1、约15:1至约30:1、约15:1至约34:1、约15:1至约40:1、约20:1至约25:1、约20:1至约30:1、约20:1至约34:1、约20:1至约40:1、约25:1至约30:1、约25:1至约34:1、约25:1至约40:1、约30:1至约34:1、约30:1至约40:1或约34:1至约40:1的C:O质量比。任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有约2:1、约4:1、约6:1、约8:1、约10:1、约15:1、约20:1、约25:1、约30:1、约34:1或约40:1的C:O质量比。任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有至少约2:1、约4:1、约6:1、约8:1、约10:1、约15:1、约20:1、约25:1、约30:1、约34:1或约40:1的C:O质量比。任选地,在一些实施例中,所述导电油墨具有不大于约2:1、约4:1、约6:1、约8:1、约10:1、约15:1、约20:1、约25:1、约30:1、约34:1或约40:1的C:O质量比。
在一些实施例中,所述导电油墨是导电石墨烯油墨。
在一些实施例中,所述石墨烯油墨在干燥时具有约0.01ohm/sq/mil至约60ohm/sq/mil的电阻率。在一些实施例中,所述石墨烯油墨在干燥时具有至少约0.01ohm/sq/mil的电阻率。在一些实施例中,所述石墨烯油墨在干燥时具有至多约60ohm/sq/mil的电阻率。在一些实施例中,所述石墨烯油墨在干燥时具有约0.01ohm/sq/mil至约0.05ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约0.1ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约0.5ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约5ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约50ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约60ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约0.1ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约0.5ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约5ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约50ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约60ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约0.5ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约5ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约50ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约60ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约5ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约50ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约60ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约5ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约50ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约60ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil至约50ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil至约60ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil至约50ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil至约60ohm/sq/mil、约20ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约20ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约20ohm/sq/mil至约50ohm/sq/mil、约20ohm/sq/mil至约60ohm/sq/mil、约30ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约30ohm/sq/mil至约50ohm/sq/mil、约30ohm/sq/mil至约60ohm/sq/mil、约40ohm/sq/mil至约50ohm/sq/mil、约40ohm/sq/mil至约60ohm/sq/mil或约50ohm/sq/mil至约60ohm/sq/mil的电阻率。在一些实施例中,所述石墨烯油墨在干燥时具有约0.01ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil、约20ohm/sq/mil、约30ohm/sq/mil、约40ohm/sq/mil、约50ohm/sq/mil或约60ohm/sq/mil的电阻率。在一些实施例中,所述石墨烯油墨在干燥时具有至少约0.01ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil、约20ohm/sq/mil、约30ohm/sq/mil、约40ohm/sq/mil、约50ohm/sq/mil或约60ohm/sq/mil的电阻率。在一些实施例中,所述石墨烯油墨在干燥时具有至多约0.01ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil、约20ohm/sq/mil、约30ohm/sq/mil、约40ohm/sq/mil、约50ohm/sq/mil或约60ohm/sq/mil的电阻率。
本领域技术人员将认识到对本公开的改进和修改。所有这些改进和修改都被认为处于本文公开的概念的范围内。
附图简要说明
本公开的新颖特征在所附权利要求书中具体阐述。通过参考以下详细描述和附图,可以更好地理解本公开的特征和优点,所述详细描述阐述了利用本公开的原理的说明性实施例,在附图中:
图1显示根据本文描述的一个或多个实施例的导电分散体的结构的示例图;
图2显示根据本文描述的一个或多个实施例的导电碳基胶的示例性图像;
图3显示根据本文描述的一个或多个实施例的导电碳基胶的第一包装的示例性图像;
图4显示根据本文描述的一个或多个实施例的导电碳基胶的第二包装的示例性图像;
图5显示根据本文描述的一个或多个实施例的包括电池的电子电路的示例性图像,所述电池通过由沉积在纸上的导电碳基胶形成的导线为不同发光二极管(LED)供电;
图6显示根据本文描述的一个或多个实施例的电子电路的示例性图像,其中电池通过由沉积在纸上的导电碳基胶形成的导线同时为三个不同LED供电;
图7显示根据本文描述的一个或多个实施例的使用导电碳基胶来将电子部件粘合到电路板的示例性图像;
图8A显示根据本文描述的一个或多个实施例的包括沉积在柔性基材上的包括导电碳基胶的膜的示例性图像;
图8B显示根据本文描述的一个或多个实施例的折叠膜的示例性图像,所述折叠膜包括沉积在柔性基材上的导电碳基胶;
图9显示用于测试导电碳基胶的电性能的示例性设备的示例性图像。
图10显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性导电碳基胶的电压-电流曲线的图形;
图11显示根据本文描述的一个或多个实施例的由不同量的导电添加剂制成的不同示例性导电胶膜的电压-电流曲线的图形;
图12显示根据本文描述的一个或多个实施例的施加在示例性的导电碳基胶上的接触垫的图像;
图13A显示示例性第一导电碳基胶的薄层电阻的图形。
图13B显示示例性第二导电碳基胶的薄层电阻的图形。
图13C显示示例性第三导电碳基胶的薄层电阻的图形。
图14A显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性导电胶的薄层电阻的条形图;
图14B显示根据本文描述的一个或多个实施例的比较石墨烯与金属线的电阻率的图形;
图15A显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于测试包括示例性导电碳基胶在不同弯曲角度下的膜的电性能的示例性设备的图像;
图15B显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于测试包括示例性导电碳基胶的未弯曲膜的电性能的示例性设备的图像;
图15C显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于测试包括示例性导电石墨烯胶的弯曲膜的电性能的示例性设备的图像;
图16A显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于测试包括导电碳基胶的未弯曲膜的电性能的示例性设备的图示;
图16B显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于测试包括导电碳基胶的未弯曲膜的电性能的示例性设备的图示;
图17A显示根据本文描述的一个或多个实施例的包括被凸弯曲的导电碳基胶的膜的图示;
图17B显示示例性图形,所述图形示出对于包括导电碳基胶的示例性膜的凸弯曲距离与电阻改变之间的关系。
图18A显示根据本文描述的一个或多个实施例的包括凹弯曲的导电碳基胶的膜的图示;
图18B显示示例性图形,所述图形示出对于包括导电碳基胶的示例性膜的凹弯曲距离与电阻改变之间的关系。
图19A显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性图形,所述示例性图形示出包括导电碳基胶的示例性导电碳基胶膜的扭转角与电阻改变之间的关系;
图19B显示包括以0度和720度扭曲的导电碳基胶的示例性膜的示例性电流-电压图。
图20显示根据本文描述的一个或多个实施例的包括处于不同扭转角的导电碳基胶的导电碳基胶的膜的图示;
图21显示用于拉伸强度测试的示例性导电碳基胶样品的制备的图像。
图22A显示根据本文描述的一个或多个实施例的拉伸强度的图示;
图22B显示示例性导电碳基胶的制备的拉伸强度测试样品的拉伸钩的图像。
图22C显示示例性导电碳基胶的制备的拉伸强度测试样品的粘合接头的图像。
图23A显示用于剪切强度测试的示例性导电碳基胶样品的制备的第一图像。
图23B显示用于剪切强度测试的示例性导电碳基胶样品的制备的第二图像。
图24A显示根据本文描述的一个或多个实施例的剪切强度的图示;
图24B显示示例性导电碳基胶的制备的剪切强度测试样品的粘合接头的图像。
图25A显示不具有导电石墨烯的示例性胶粘拉伸强度测试样品的制备的第一图像。
图25B显示根据本文描述的一个或多个实施例的不具有导电石墨烯的示例性胶粘拉伸强度测试样品的制备的第二图像;
图26显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性导电碳基胶和不具有导电石墨烯的示例性胶的制备的拉伸和剪切应力样品的图像;
图27显示根据本文描述的一个或多个实施例的拉伸和剪切应力测试设备的第一图像;
图28显示根据本文描述的一个或多个实施例的拉伸和剪切应力测试设备的第二图像;
图29显示根据本文描述的一个或多个实施例的图形,所述图形示出环氧树脂从液态变为凝胶态和固态时的温度与固化时间之间的关系;
图30显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于制备导电碳基环氧树脂的示例性方法的流程图;
图31显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性树脂的组成的图示;
图32显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性硬化剂的组成的图示;
图33A显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性导电碳基环氧树脂的两个部分的图像;
图33B显示根据本文描述的一个或多个实施例的包括树脂和硬化剂的两部分导电碳基环氧树脂的示例性分配和混合包装的图像;
图33C显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性导电碳基环氧树脂的分配和混合的图像;
图34显示根据本文描述的一个或多个实施例的包括树脂和硬化剂的两部分导电碳基环氧树脂的示例性分配和混合包装的另一图像;
图35显示根据本文描述的一个或多个实施例的涂覆有示例性导电碳基环氧树脂的基材的示例性图像;
图36A显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于形成导电碳基环氧树脂的示例性设备的第一图像;
图36B显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于形成导电碳基环氧树脂的示例性设备的第二图像;
图37A显示根据本文描述的一个或多个实施例的包括电池、三个LED、导线和包括示例性导电碳基环氧树脂的膜的开路的图像;
图37B显示根据本文描述的一个或多个实施例的包括电池、三个LED、导线和包括示例性导电碳基环氧树脂的膜的闭路的图像;
图38显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于测试示例性导电碳基环氧树脂的电性能的设备的图像;
图39显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性导电碳基环氧树脂的电流-电压图形;
图40A显示图形,所述图像示出根据本文描述的一个或多个实施例的示例性导电碳基环氧树脂的四个定位处的薄层电阻;
图40B显示根据本文描述的一个或多个实施例的具有不同碳添加剂量的两种导电石墨烯环氧树脂的薄层电阻的条形图;
图41A显示根据本文描述的一个或多个实施例的图形,所述图形示出示例性导电碳基环氧树脂的扭转角与电阻改变之间的关系;
图41B显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性在0度和720度下扭曲的导电碳基环氧树脂的电流-电压图形;
图42A显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于确定不具有拉伸应变的示例性导电碳基环氧树脂的电阻改变的测试设备的图像;
图42B显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于确定示例性具有拉伸应变的导电碳基环氧树脂的电阻改变的测试设备的图像;
图43显示根据本文描述的一个或多个实施例的图形,所述图形表示示例性导电碳基环氧树脂的拉伸应变与电阻改变之间的关系;
图44A显示根据本文描述的一个或多个实施例的包括被凸弯曲的导电碳基环氧树脂的膜的图示;
图44B显示图形,所述图形示出对于包括示例性导电碳基环氧树脂的膜的凸弯曲距离与电阻改变之间的关系。
图45A显示根据本文描述的一个或多个实施例的包括凹弯曲的导电碳基环氧树脂的膜的图示;
图45B显示示例性图形,所述图形示出对于包括示例性导电碳基环氧树脂的膜的凹弯曲距离与电阻改变之间的关系。
图46示出根据本文描述的一个或多个实施例的示例性导电油墨的图像;
图47显示根据本文描述的一个或多个实施例的逾渗阈值为15%和逾渗阈值小于1%的情况下的低于逾渗的银纳米结构和微结构的图示;
图48显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性银纳米线和纳米颗粒的透射电子显微镜(TEM)图像;
图49显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性长银纳米线和纳米颗粒的TEM图像;
图50A显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性银纳米线的第一TEM图像;
图50B显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性银纳米线的第二TEM图像;
图51A显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于形成银纳米线的示例性设备的第一图像;
图51B显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于形成银纳米线的示例性设备的第二图像;
图51C显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于形成银纳米线的示例性设备的第三图像;
图51D显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于形成银纳米线的示例性设备的第四图像;
图51E显示根据本文描述的一个或多个实施例的用于形成银纳米线的示例性设备的第五图像;
图52A显示用于形成银纳米颗粒的示例性密封溶剂热室的图像;
图52B显示通过根据本公开的方法在溶剂热室内形成的示例性银分散体的图像;
图53显示通过根据本公开的方法在溶剂热室内产生的包括气体和银的示例性膜的光学显微镜图像;
图54显示用粘结剂形成的示例性银纳米线和纳米颗粒的TEM图像;
图55显示具有和不具有粘结剂的情况下形成的银分散体的图像;
图56显示示例性稳定和不稳定银分散体的图像,由此左侧的银分散体在一周后保持稳定,而右侧的银分散体分离成溶液和沉淀;
图57显示根据本文描述的一个或多个实施例的示例性导电油墨的图像;
图58显示根据本文描述的一个或多个实施例的将本公开的示例性油墨与当前可用的导电油墨进行比较的图表;
图59A显示根据本文描述的一个或多个实施例的使用导电油墨来将电子部件粘合到电路板的示例性图像;
图59B显示根据本文描述的一个或多个实施例的使用导电油墨来固定除雾器的示例性第一图像;
图59C显示根据本文描述的一个或多个实施例的使用导电油墨来固定除雾器的示例性第一图像。
具体实施方式
本公开的某些方面涉及包括诸如石墨烯和石墨烯/碳复合材料等碳基和银基材料的导电粘合剂和油墨,它们表现出优异的电导率、热性能、耐久性、低固化温度、机械柔韧性并较少受到环境影响。
尽管当前使用铅基焊接材料来电连接两个或多个部件,但此类产品可能有毒且不环境友好。然而,替代性导电材料(例如,石墨烯和银)提供相同或更高的功效,而没有当前焊料的危险和副作用。与有毒的铅焊料不同,用石墨烯制成的导电粘合剂和油墨是碳基的且因此无毒,并且由于在室温下固化而对环境友好。此类导电粘合剂和油墨可以采用添加剂以实现各种用途并改善电性能。
在某些现有的电子制造方法中,施加铅基焊料来将不同电子部件附接或粘合在一起或附接或粘合到印刷电路板。但是,由于铅对健康和环境的影响,已经制定了全球法规来限制铅的使用。此外,铅基焊接具有有限的图案分辨率,这可能无法满足现代电子封装中越来越小的部件规模。此外,铅基焊料可能太脆并且不耐用而无法用于柔性电子装置中。最后,由于铅基焊料必须在部件粘合过程中加热至高温才能在硬化之前流入所有缝隙,因此此类材料不可用于粘合热敏部件。
导电胶是铅基焊料的替代品,具有表现出更低的固化温度以及更高的热应力和机械应力回弹力。因而,当前对无铅导电粘合剂的需求尚未得到满足,以提高用于以环境友好方式制造此类导电粘合剂的集成电气产品以及制造方法的安全性、速度、耐用性和性能。
导电胶
本文提供了包括导电添加剂和粘合剂的导电胶。所述导电添加剂可以包括碳基材料。所述导电添加剂可以包括银基材料。所述导电添加剂可以包括碳基材料和银基材料。
所述银基添加剂可以包括银纳米线、银纳米颗粒或两者。所述银基添加剂可以包括银纳米线而非银纳米颗粒。所述银基添加剂可以包括银纳米颗粒而非银纳米线。所述银基添加剂可以包括银纳米线和银纳米颗粒。替代地,所述银基添加剂可以包括银纳米棒、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其任何组合。所述银纳米线可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约25%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约50%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约75%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约25%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约50%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约75%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线可以具有约250:1、300:1、350:1、400:1、450:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1或1000:1的平均纵横比。所述银纳米线可以具有至少约250:1、300:1、350:1、400:1、450:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1或1000:1的平均纵横比。
所述碳基材料可以包括石墨烯纳米颗粒、石墨烯纳米片和石墨烯微粒中的两种或更多种。所述碳基材料可以包括石墨烯纳米颗粒和石墨烯纳米片。所述碳基材料可以包括石墨烯纳米颗粒和石墨烯微粒。所述碳基材料可以包括石墨烯纳米片和石墨烯微粒。所述碳基材料可以包括石墨烯纳米颗粒、石墨烯纳米片和石墨烯微粒。图1示出包括碳基材料的导电胶100的示例图,其中碳基材料包括零维纳米颗粒101(显示为点)、二维纳米片102(显示为线)、三维微粒103(显示为条)和粘合剂104。零维纳米颗粒101可以包括炭黑纳米颗粒。二维纳米片102可以包括石墨烯。三维微粒103可以包括石墨烯微粒。在一些实施例中,碳基材料和粘合剂自组装以建立足够的逾渗(互连性)并因此建立导电性。
替代地,所述碳基材料可以包括石墨粉、天然石墨、合成石墨、膨胀石墨、炭黑、Timcal碳超C45、Timcal碳超C65、cabot碳、碳超P、乙炔黑、炉黑、碳纳米管、气相生长碳纤维、氧化石墨烯或其任何组合。
替代地,所述银基添加剂可以包括银纳米棒、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其任何组合。
所述粘合剂可以包括木工胶、木胶、氰基丙烯酸酯、接触水泥、胶乳、库浆、胶浆、甲基纤维素、间苯二酚树脂、淀粉、丁酮、二氯甲烷丙烯酸、乙烯-乙烯基、酚醛树脂、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚硫化物、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、脂肪族、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚氯乙烯乳液、硅酮、苯乙烯丙烯酸酯、环氧氯丙烷、环氧化物或其任何组合。在一些实施例中,所述导电胶还包括稀释剂。在一些实施例中,所述稀释剂包括乙酸丁酯、清漆稀释剂、丙酮、石脑油、矿物油精、二甲苯或其任何组合。
在一些实施例中,所述导电胶还包括颜料、着色剂、染料或其任何组合。在一些实施例中,所述导电碳基粘合剂包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种着色剂、染料、颜料或其组合。在一些实施例中,所述颜料包括金属基或金属颜料。在一些实施例中,所述金属颜料是金、银、钛、铝、锡、锌、汞、锰、铅、铁、氧化铁、铜、钴、镉、铬、砷、铋、锑或钡颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括至少一种金属颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括银金属着色剂。在一些实施例中,所述银金属着色剂包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其组合。在一些实施例中,所述着色剂选自红色、黄色、品红色、绿色、青色、紫色、黑色或棕色或其组合的颜料和/或染料。在一些实施例中,颜料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。在一些实施例中,染料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。所述黄色着色剂可以包括颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、74、83、93、110、128、151、155或其组合。在一些实施例中,黑色着色剂包括炭黑SI70、炭黑SI50、炭黑FW1、炭黑FW18、酸性黑1、11、52、172、194、210、234或其组合。在一些实施例中,红色或洋红色着色剂包括颜料红1至10、12、18、21、23、37、38、39、40、41、48、90、112、122或其组合。在一些实施例中,青色或紫色着色剂包括颜料蓝15、17、22、颜料紫1、2、3、5、19、23或其组合。在一些实施例中,橙色着色剂包括颜料橙48和/或49。在一些实施例中,紫色着色剂包括颜料紫19和/或42。
图2示出了示例性导电胶的图像。如图所示,导电胶可以是深色的或可以被着色以实现较浅颜色。根据图3,导电胶可以储存于挤压瓶中,从挤压瓶分配或两者。替代地,根据图4,导电胶可以储存于注射器中,从注射器分配或两者。本领域普通技术人员将容易认识到,当前用于胶、环氧树脂或其他硬化物质的任何容器都可用以包装和分配本公开的导电胶。导电胶的任何此类包装都应允许操作员、机器或两者同时获得和/或分配导电石墨烯。在一些实施例中,导电胶的包装允许操作员将一定量的导电胶分配到分配机中。在一些实施例中,导电胶的包装还包括混合杆、分配元件或其任何组合。
在图5至图7中示出本文公开的导电胶的示例性用途。根据图5,示例性导电胶可用以在电池与发光二极管(LED)灯之间的基材上形成电子电路。如从第一行可见,电池断开连接后,LED灯熄灭。然而,将电池端子连接到迹线示例性导电胶可以分别从左到右为红色、黄色和绿色LED供电。基材可以包括纸、木头、铝、硅树脂或任何其他非导电或低导电材料。同样根据图6,由示例性导电胶在锂纽扣电池之间形成的电路可以同时并行地点亮三个LED(例如,红色、橙色和黄色)。在一些实施例中,由沉积在基材上的导电胶形成的电路可以形成电子装置,诸如触敏装置、柔性装置、断开警报特征或形状敏感装置。在一些实施例中,可以通过改变沉积在基材上的胶的形状、沉积在基材上的胶的量或两者来微调电子装置。
另外根据图7,示例性导电胶可以用作铅基焊料的替代品,以将不同的电子部件粘合到电路板。可在室温下发生粘合。因而,可以通过将电子部件(例如,LED)的一根或多根引线插入到主板内的一个或多个孔中或一个或多个焊盘上,在一根或多根引线与孔或垫之间沉积导电胶并使导电胶干燥来执行粘合。在一些实施例中,使用导电胶代替线束和电缆以提供电和机械耦合。
形成导电胶的方法
本文还提供了一种形成导电胶的方法,所述方法包括形成导电添加剂并将粘合剂添加到所述导电添加剂。所述导电添加剂可以包括碳基材料。所述导电添加剂可以包括银基材料。所述导电添加剂可以包括碳基材料和银基材料。
在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯、石墨粉、天然石墨、合成石墨、膨胀石墨、炭黑、Timcal碳超C45、Timcal碳超C65、cabot碳、碳超P、乙炔黑、炉黑、碳纳米管、气相生长碳纤维、氧化石墨烯或其任何组合。所述银基材料包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其任何组合。
在一些实施例中,所述导电胶按重量百分比计包括所述粘合剂的约60%至约99.9%。在一些实施例中,所述导电胶按重量百分比计包括所述导电添加剂的约0.1%至约40%。在一些实施例中,所述导电添加剂包括石墨烯,其中所述石墨烯在所述导电胶中的重量百分比为约0.1%至约10%。在一些实施例中,所述导电添加剂包括石墨粉,其中所述石墨粉在所述导电胶中的重量百分比为约1%至约40%。
所述粘合剂可以包括木工胶、木胶、氰基丙烯酸酯、接触水泥、胶乳、库浆、胶浆、甲基纤维素、间苯二酚树脂、淀粉、丁酮、二氯甲烷丙烯酸、乙烯-乙烯基、酚醛树脂、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚硫化物、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、脂肪族、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚氯乙烯乳液、硅酮、苯乙烯丙烯酸酯、环氧氯丙烷、环氧化物或其任何组合。
一些实施例还包括将稀释剂添加到所述碳基材料和所述粘合剂。在一些实施例中,所述稀释剂包括乙酸丁酯、清漆稀释剂、丙酮、石脑油、矿物油精、二甲苯或其任何组合。在一些实施例中,所述导电胶按体积百分比计包括所述稀释剂的约50%至约99%。
一些实施例还包括将颜料、着色剂、染料或其任何组合添加到导电添加剂和粘合剂。在一些实施例中,所述导电粘合剂包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种着色剂、染料、颜料或其组合。在一些实施例中,所述颜料包括金属基或金属颜料。在一些实施例中,所述金属颜料是金、银、钛、铝、锡、锌、汞、锰、铅、铁、氧化铁、铜、钴、镉、铬、砷、铋、锑或钡颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括至少一种金属颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括银金属着色剂。在一些实施例中,所述银金属着色剂包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其组合。在一些实施例中,所述着色剂选自红色、黄色、品红色、绿色、青色、紫色、黑色或棕色或其组合的颜料和/或染料。在一些实施例中,颜料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。在一些实施例中,染料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。所述黄色着色剂可以包括颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、74、83、93、110、128、151、155或其组合。在一些实施例中,黑色着色剂包括炭黑SI70、炭黑SI50、炭黑FW1、炭黑FW18、酸性黑1、11、52、172、194、210、234或其组合。在一些实施例中,红色或洋红色着色剂包括颜料红1至10、12、18、21、23、37、38、39、40、41、48、90、112、122或其组合。在一些实施例中,青色或紫色着色剂包括颜料蓝15、17、22、颜料紫1、2、3、5、19、23或其组合。在一些实施例中,橙色着色剂包括颜料橙48和/或49。在一些实施例中,紫色着色剂包括颜料紫19和/或42。
导电胶:性能
图8A是膜的图像,所述膜包括沉积在柔性基材(例如,透明的柔性基材)上并干燥的示例性导电碳基胶。图8B是折叠膜的图像,所述折叠膜包括沉积在柔性基材上并干燥的示例性导电碳基胶。干燥的导电碳基胶与柔性基材弯曲和翘曲的能力表明,导电碳基胶能够承受压缩力和拉伸力,从而使其可用于柔性电子装置中。此外,此类能力使得能够在应力下在非柔性电子装置内使用示例性导电碳基胶。
图9是用于测试包括干燥的导电碳基胶的薄片的电性能的示例性设备的示例性图像,所述导电碳基胶包括由银浆和铜带形成的接触垫。如图所示,鳄鱼夹可用以将薄片的接触垫连接到电化学工作站以进行电性能表征,并且直尺指示施加在示例性薄片上的应变。
图10显示示例性导电碳基胶的电压-电流曲线的图形。如其中所见,随着电压从约-1V增加至约1V,电流从约-3mA增加至约3mA。图11是由不同量的导电添加剂制成的不同示例性导电胶膜的电压-电流曲线的图形,其中G1比G2具有更大量的碳基材料,而G2比G3具有更大量的碳基材料。如图所示,随着电压从约-1V增加至约1V,G1样品的电流从约-5mA增加至约5mA。如图所示,随着电压从约-1V增加至约1V,G2样品的电流从约-10mA增加至约10mA。如图所示,随着电压从约-1V增加至约1V,G3样品的电流从约-50mA增加至约55mA。在一些实施例中,导电碳基胶的电导率为约0.15S/m至约60S/m。
图12显示施加在示例性的导电碳基胶上的接触垫的图像。在一些实施例中,接触垫包括银接触垫。在一些实施例中,接触垫以20个垫的四个阵列布置。接触垫可用以在多个定位处测试示例性膜的电性能。如图所示,接触垫被布置成接触垫的第一、第二、第三和第四栅格,其中每个栅格包括个别接触垫的5×5阵列。
图13A至图13C示出具有变化量的碳基材料的示例性导电碳基胶的薄层电阻。图13A是示例性第一导电碳基胶在四个接触垫栅格处的薄层电阻的图形。如图所示,第一栅格表现出约250ohm/sq至约260ohm/sq的薄层电阻,第二栅格表现出约210ohm/sq至约250ohm/sq的薄层电阻,第三栅格表现出约225ohm/sq至约250ohm/sq的薄层电阻,且第四栅格表现出约210ohm/sq至约240ohm/sq的薄层电阻。图13B是示例性第二导电碳基胶在四个接触垫栅格处的薄层电阻的曲线图,其中第二导电碳基胶比第一导电碳基胶包含更少量的碳基材料。如图所示,第一栅格表现出约75ohm/sq至约85ohm/sq的薄层电阻,第二栅格表现出约72ohm/sq至约81ohm/sq的薄层电阻,第三栅格表现出约77ohm/sq至约83ohm/sq的薄层电阻,且第四栅格表现出约75ohm/sq至约88ohm/sq的薄层电阻。图13C是示例性第三导电碳基胶在四个接触垫栅格处的薄层电阻的曲线图,其中第三导电碳基胶比第二导电碳基胶包含更少量的碳基材料。如图所示,第一栅格表现出约15ohm/sq至约16ohm/sq的薄层电阻,第二栅格表现出约13ohm/sq至约15ohm/sq的薄层电阻,第三栅格表现出约13ohm/sq至约15ohm/sq的薄层电阻,且第四栅格表现出约13ohm/sq至约14ohm/sq的薄层电阻。
图14A是比较在基材上干燥时的第一、第二与第三示例性导电碳基胶的薄层电阻的条形图。在此情况下,第一导电碳基胶比第二导电碳基胶具有更大量的碳基材料,第二导电碳基胶比第三导电碳基胶具有更大量的碳基材料。如图所示,增加碳基材料的量会降低薄层电阻,由此第一、第二和第三导电碳基胶的薄层电阻分别约为225ohm/sq、75ohm/sq和10ohm/sq。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有约5ohm/sq至约500ohm/sq的薄层电阻率。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有约0.3ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil的薄层电阻。图14B显示比较石墨烯与金属线的电阻率的图形。可以看出,由于石墨烯的高电阻率约为8,000μΩ/cm而金属线的电阻率为10μΩ/cm,因此石墨烯的使用可以使胶、环氧树脂和油墨具有更高电性能。
图15A至图15C示出用于在处于不同弯曲角度下时测试在基材上干燥的导电碳基胶的电性能的示例性设备。图15A是用于测试包括示例性导电碳基胶在不同弯曲角度下的膜的电性能的示例性设备的图像。图15B是用于测试包括示例性导电碳基胶的膜的电性能的示例性设备的图像,其中所述膜处于未弯曲状态。图15C是用于测试包括示例性导电石墨烯的膜的电性能的示例性设备的图像,其中所述膜处于弯曲状态。图16A是用于测试处于未弯曲状态的膜的电性能的示例性设备的图示。图16B是用于测试处于弯曲状态的膜的电性能的示例性设备的图示。
图17A是包括凸弯曲的干燥导电碳基胶的膜的图示,其中L=膜的长度,ΔL=膜的非平稳端行进的距离,且L’=端弯曲膜的末端距离。在一个实例中,L=3.4,其中膜在ΔL=L=3.4的情况下弯曲约180度。图17B是示例性图形,所述图形示出对于包括导电碳基胶的示例性膜的凸弯曲距离与电阻改变之间的关系。如图所示,图17B显示以0.4%的增量描绘介于100%至102%的R/Ro百分比值的Y轴,以及以0.5英寸的增量描绘介于0至4英寸的ΔL值的X轴。因此,电阻改变与行进距离之间的关系通常是平坦的。在一些实施例中,所述导电碳基胶在平坦位置与凸面弯曲角至多180度的位置之间具有至多约6%、5%、4%、3%、2%或1%的薄层电阻差。在一些实施例中,所述导电碳基胶在平坦位置与凸面弯曲角至多180度的位置之间具有至多1.5%的薄层电阻差。薄层电阻的这种低改变意味着本文描述的碳基胶可用于柔性电子装置中而不会遭受功能损失。
图18A是包括凹弯曲的导电性碳基胶的干燥膜的图示,其中L=膜的长度,ΔL=膜的非平稳端行进的距离,且L’=端弯曲膜的末端距离。图18B是示例性图形,所述图形示出对于包括导电碳基胶的示例性膜的凹弯曲距离与电阻改变之间的关系。如图所示,图18B显示以0.4%的增量描绘介于100%至102%的R/Ro百分比值的Y轴,以及以0.5英寸的增量描绘介于0至4英寸的ΔL值的X轴。因此,图18B可以暗示行进距离与电阻改变之间的负相关。在一些实施例中,所述导电碳基胶在平坦位置与凹面弯曲角至多180度的位置之间具有至多约6%、5%、4%、3%、2%或1%的薄层电阻差。在一些实施例中,所述导电碳基胶在平坦位置与凹面弯曲角至多180度的位置之间具有至多2%的薄层电阻差。薄层电阻的这种低改变还意味着本文描述的碳基胶可用于柔性电子装置中而不会遭受功能损失。
图19A是示出包括导电碳基胶的示例性干燥膜的扭转角(以100度为增量介于0度至800度)和电阻改变(以1%为增量介于95%至102%)之间的关系的图,由此扭曲时电阻降低小于6%、5%、4%、3%或2%。在一些实施例中,包括导电碳基胶的示例性导电碳基胶膜在扭曲时的电阻改变小于3%。在一些实施例中,所述导电碳基胶在平坦位置与扭转角至多800度的位置之间具有至多约10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%或2%的薄层电阻差。在一些实施例中,所述导电碳基胶在平坦位置与扭转角至多800度的位置之间具有至多3%的薄层电阻差。此低薄层电阻增量示出本文描述的碳基胶可用于柔性电子装置中而电功能性不会减少。
图19B是包括基材上的以0度和720度扭曲的干燥导电碳基胶的示例性膜的电流-电压图。所述图示出了以0.2V的增量具有介于-1.2V至1.2V的值的X轴,以及以0.1mA的增量具有介于-0.4mA至0.4mA的值的Y轴。如图所示,以720度扭曲的膜在相同电压下表现出的电流要比以0度扭曲的膜低约0.05mA。图20显示示例性膜的图像,所述膜包括0、90、180、270、360、450、540、630和720度的扭转角下的导电碳基胶。
粘合剂的强度可以通过其拉伸强度或粘合强度定义。在一些实施例中,通过制备示例性样品并使用粘合剂将两个块粘合在一起并在室温下施加力以将这些块拉开来测量粘合剂的拉伸强度。图21显示用于拉伸强度测试的示例性导电碳基胶样品的制备的图像。在一些实施例中,用刮刀将粘合剂施涂到木材。图22A是在拉神应力下连接两个块的粘合剂的图示。图22B是示例性导电碳基胶的制备的拉伸强度测试样品的拉伸钩的图像。图22C是示例性导电碳基胶的制备的拉伸强度测试样品的粘合接头的图像。在一些实施例中,通过将粘合剂施加到一块木头上,将一块木头夹紧到另一块木头上,使导电碳基胶固化一整夜,并将螺纹钩附接到拉伸强度测试样品的每个末端来制备拉伸强度测试样品。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至少约30MPa、25MPa、20MPa、10MPa或5Mpa的剪切强度。
在一些实施例中,粘合剂的强度通过其剪切强度或粘合强度定义。在一些实施例中,通过制备示例性样品,使用粘合剂将两个块粘合在一起并在室温下施加力以在平行于胶合面的方向上将这些块拉开来测量粘合剂的剪切强度。图23A是用于剪切强度测试的示例性导电碳基胶样品的制备的第一图像。图23B是用于剪切强度测试的示例性导电碳基胶样品的制备的第二图像。
图24A是剪切强度的图示。图24B是示例性导电碳基胶的制备的剪切强度测试样品的粘合接头的图像。图25A是不具有导电石墨烯的示例性胶粘拉伸强度测试样品的制备的第一图像。图25B是不具有导电石墨烯的示例性胶粘拉伸强度测试样品的制备的第二图像。图26是示例性导电碳基胶和不具有导电石墨烯的示例性胶的制备的拉伸和剪切应力样品的图像。图27是包括吊秤、样品和水桶的拉伸和剪切应力测试设备的第一图像,其中添加到水桶的水增加了样品上的力。图28是拉伸和剪切应力测试设备的第二图像。在一些实施例中,所述导电碳基胶具有至少至少约20MPa、15MPa、10MPa或5MPa的剪切强度。
因而,导电胶可用于多种应用,诸如用于粘合、烧结、拼接、桥接、短路、印刷电子装置、柔性电子装置、天线形成、能量收集、复合材料或任何电形成或改变程序。导电胶可以在室温下干燥,并且因而是无法使用高温的常规焊接的替代方案。
导电环氧树脂
当前可用的导电环氧树脂需要按重量计约80%至90%的导电添加剂浓度以实现电逾渗。然而,此高浓度降低粘合剂材料的粘合效力,所述粘合剂物质在干燥时变脆并且变弱。此外,此类高浓度的通常昂贵的导电添加剂(例如,银)非常昂贵。相比之下,本文公开的导电环氧树脂对于电逾渗需要较低的导电添加剂浓度,并因此更加坚固且更为经济。
本文提供了包括导电添加剂和粘合剂的导电环氧树脂。导电环氧树脂可以包括两部分环氧树脂。可以将导电环氧树脂配置为粘合多种材料,包括但不限于木材、塑料、金属、陶瓷、织物、封装和电子部件。导电环氧树脂可以被配置为粘合两种相似材料、两种不同材料或两者。导电碳基环氧树脂可以用作用于间隙粘合、表面修复和层压的通用填料。
所述导电添加剂可以包括碳基材料。所述导电添加剂可以包括银基材料。所述导电添加剂可以包括碳基材料和银基材料。在一些实施例中,将所述导电添加剂的至少一部分掺入所述树脂、所述硬化剂或两者中。在一些实施例中,将所述导电添加剂的至少一部分掺入所述树脂而非所述硬化剂中。在一些实施例中,将所述导电添加剂的至少一部分掺入所述硬化剂而非所述树脂中。在一些实施例中,所述导电环氧树脂内的所述导电添加剂的浓度为约0.5%至约10%。在一些实施例中,所述导电环氧树脂内的所述导电添加剂的浓度为约0.5%至约1%、约0.5%至约2%、约0.5%至约3%、约0.5%至约4%、约0.5%至约5%、约0.5%至约6%、约0.5%至约7%、约0.5%至约8%、约0.5%至约9%、约0.5%至约10%、约1%至约2%、约1%至约3%、约1%至约4%、约1%至约5%、约1%至约6%、约1%至约7%、约1%至约8%、约1%至约9%、约1%至约10%、约2%至约3%、约2%至约4%、约2%至约5%、约2%至约6%、约2%至约7%、约2%至约8%、约2%至约9%、约2%至约10%、约3%至约4%、约3%至约5%、约3%至约6%、约3%至约7%、约3%至约8%、约3%至约9%、约3%至约10%、约4%至约5%、约4%至约6%、约4%至约7%、约4%至约8%、约4%至约9%、约4%至约10%、约5%至约6%、约5%至约7%、约5%至约8%、约5%至约9%、约5%至约10%、约6%至约7%、约6%至约8%、约6%至约9%、约6%至约10%、约7%至约8%、约7%至约9%、约7%至约10%、约8%至约9%、约8%至约10%或约9%至约10%。在一些实施例中,所述导电环氧树脂内的所述导电添加剂的浓度为约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%或约10%。在一些实施例中,在一些实施例中,所述导电环氧树脂内的所述导电添加剂的浓度为至少约0.5%、约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%或约9%。在一些实施例中,在一些实施例中,所述导电环氧树脂内的所述导电添加剂的浓度为至多约1%、约2%、约3%、约4%、约5%、约6%、约7%、约8%、约9%或约10%。
所述银基添加剂可以包括银纳米线、银纳米颗粒或两者。所述银基添加剂可以包括银纳米线而非银纳米颗粒。所述银基添加剂可以包括银纳米颗粒而非银纳米线。所述银基添加剂可以包括银纳米线和银纳米颗粒。替代地,所述银基添加剂可以包括银纳米棒、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其任何组合。所述银纳米线可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约25%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约50%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约75%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约25%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约50%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约75%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线可以具有约250:1、300:1、350:1、400:1、450:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1或1000:1的平均纵横比。所述银纳米线可以具有至少约250:1、300:1、350:1、400:1、450:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1或1000:1的平均纵横比。
所述碳基材料可以包括石墨烯纳米颗粒、石墨烯纳米片和石墨烯微粒中的两种或更多种。所述碳基材料可以包括石墨烯纳米颗粒和石墨烯纳米片。所述碳基材料可以包括石墨烯纳米颗粒和石墨烯微粒。所述碳基材料可以包括石墨烯纳米片和石墨烯微粒。所述碳基材料可以包括石墨烯纳米颗粒、石墨烯纳米片和石墨烯微粒。替代地,所述碳基材料可以包括石墨粉、天然石墨、合成石墨、膨胀石墨、炭黑、Timcal碳超C45、Timcal碳超C65、cabot碳、碳超P、乙炔黑、炉黑、碳纳米管、气相生长碳纤维、氧化石墨烯或其任何组合。
所述粘合剂可以包括树脂和硬化剂。所述硬化剂可以包括所述石墨烯纳米颗粒和所述石墨烯纳米片。所述硬化剂可以包括所述石墨烯纳米颗粒和所述石墨烯微粒。所述硬化剂可以包括所述石墨烯纳米片和所述石墨烯微粒。所述硬化剂可以包括所述石墨烯纳米颗粒、所述石墨烯纳米片和所述石墨烯微粒。所述硬化剂可以包括所述银纳米线和所述银纳米颗粒。所述硬化剂可以包括所述银纳米线而非所述银纳米颗粒。所述硬化剂可以包括所述银纳米颗粒而非所述银纳米线。所述硬化剂可以包括所述银纳米线、所述石墨烯纳米颗粒和所述石墨烯纳米片,而非所述银纳米颗粒。所述硬化剂可以包括所述银纳米线、所述石墨烯纳米颗粒和所述石墨烯微粒,而非所述银纳米颗粒。所述硬化剂可以包括所述银纳米线、所述石墨烯纳米片和所述石墨烯微粒,而非所述银纳米颗粒。所述硬化剂可以包括所述银纳米线、所述石墨烯纳米颗粒、所述石墨烯纳米片和所述石墨烯微粒,而非所述银纳米颗粒。所述硬化剂可以包括所述银纳米颗粒、所述石墨烯纳米线和所述石墨烯纳米片,而非所述银纳米线。所述硬化剂可以包括所述银纳米颗粒、所述石墨烯纳米线、所述石墨烯微粒,而非所述银纳米线。所述硬化剂可以包括所述银纳米颗粒、所述石墨烯纳米片,和所述石墨烯微粒,而非所述银纳米线。所述硬化剂可以包括所述银纳米颗粒、所述石墨烯纳米线、所述石墨烯纳米片和所述石墨烯微粒,而非所述银纳米线。在一些实施例中,所述导电添加剂按重量百分比计包括所述硬化剂的约60%至约99.9%。在一些实施例中,所述导电添加剂按重量百分比计包括所述树脂的约60%至约99.9%。
所述树脂可以包括所述石墨烯纳米颗粒和所述石墨烯纳米片。所述树脂可以包括所述石墨烯纳米颗粒和所述石墨烯微粒。所述树脂可以包括所述石墨烯纳米片和所述石墨烯微粒。所述树脂可以包括所述石墨烯纳米颗粒、所述石墨烯纳米片和所述石墨烯微粒。所述树脂可以包括所述银纳米线和所述银纳米颗粒。所述树脂可以包括所述银纳米线而非所述银纳米颗粒。所述树脂可以包括所述银纳米颗粒而非所述银纳米线。所述树脂可以包括所述银纳米线、所述石墨烯纳米颗粒和所述石墨烯纳米片,而非所述银纳米颗粒。所述树脂可以包括所述银纳米线、所述石墨烯纳米颗粒和所述石墨烯微粒,而非所述银纳米颗粒。所述树脂可以包括所述银纳米线、所述石墨烯纳米片,和所述石墨烯微粒,而非所述银纳米颗粒。所述树脂可以包括所述银纳米线、所述石墨烯纳米颗粒、所述石墨烯纳米片和所述石墨烯微粒,而非所述银纳米颗粒。所述树脂可包括所述银纳米颗粒、所述石墨烯纳米线和所述石墨烯纳米片,而非所述银纳米线。所述树脂可以包括所述银纳米颗粒、所述石墨烯纳米线、所述石墨烯微粒,而非所述银纳米线。所述树脂可以包括所述银纳米颗粒、所述石墨烯纳米片,和所述石墨烯微粒,而非所述银纳米线。所述树脂可以包括所述银纳米颗粒、所述石墨烯纳米线、所述石墨烯纳米片和所述石墨烯微粒,而非所述银纳米线。
一些实施例还包括将稀释剂添加到所述树脂和所述硬化剂。在一些实施例中,所述稀释剂包括乙酸丁酯、清漆稀释剂、丙酮、石脑油、矿物油精、二甲苯或其任何组合。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂还包括颜料、着色剂、染料或其任何组合。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种着色剂、染料、颜料或其组合。在一些实施例中,所述颜料包括金属基或金属颜料。在一些实施例中,所述金属颜料是金、银、钛、铝、锡、锌、汞、锰、铅、铁、氧化铁、铜、钴、镉、铬、砷、铋、锑或钡颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括至少一种金属颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括银金属着色剂。在一些实施例中,所述银金属着色剂包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其组合。在一些实施例中,所述着色剂选自红色、黄色、品红色、绿色、青色、紫色、黑色或棕色或其组合的颜料和/或染料。在一些实施例中,颜料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。在一些实施例中,染料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。在一些实施例中,黄色着色剂包括颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、74、83、93、110、128、151、155或其组合。在一些实施例中,黑色着色剂包括炭黑SI70、炭黑SI50、炭黑FW1、炭黑FW18、酸性黑1、11、52、172、194、210、234或其组合。在一些实施例中,红色或洋红色着色剂包括颜料红1至10、12、18、21、23、37、38、39、40、41、48、90、112、122或其组合。在一些实施例中,青色或紫色着色剂包括颜料蓝15、17、22、颜料紫1、2、3、5、19、23或其组合。在一些实施例中,橙色着色剂包括颜料橙48和/或49。在一些实施例中,紫色着色剂包括颜料紫19和/或42。
环氧树脂目前具有广泛的应用,诸如防腐蚀涂料;电子元件、生物医学装置和油漆刷内;并为航空航天部件提供结构支撑。环氧树脂是包含至少两个环氧基团的低分子量预聚物或较高分子量的聚合物。交联剂,也称为硬化剂或固化剂,对于在环氧树脂转化为硬的热固性网络过程中促进环氧树脂的交联或固化是必需的。通过催化固化剂引发的均聚作用或使树脂与多官能硬化剂(包括胺、酸、酸酐、酚、醇和硫醇)反应来发生固化。所得热固性聚合物具有较高的机械性能,并且耐酸和其他化学试剂。固化通过环氧树脂与硬化剂反应性基团之间的反应开始,以形成越来越大的分子。在整个固化过程中,分子大小增加,并且形成并发展高度支化的分子。当支链结构延伸到整个样品时环氧树脂发生胶凝,而在胶凝之前样品是可溶的,而在胶凝点之后,网络将不会溶解但会随着吸收溶剂而膨胀。最初形成的凝胶可能很弱且易于破裂。为了生产结构材料,必须继续固化直到将大多数样品连接到三维网络中为止,以使得溶胶级分变小并且对于许多固化产品必须基本上为零。图29示出混合的环氧树脂在固化时从液态变为凝胶态再变为固态。导电环氧树脂可能需要在使用前立即混合以获得最佳粘合效果。
本文提供的另一方面是一种形成包括导电添加剂和粘合剂的导电环氧树脂的方法。所述导电环氧树脂可以包括包括树脂和硬化剂的两部分环氧树脂。所述树脂和所述硬化剂中的至少一种可以包括导电添加剂。所述导电添加剂可以包括碳基材料。所述导电添加剂可以包括银基材料。所述导电添加剂可以包括碳基材料和银基材料。
在一些实施例中,所述碳基材料按重量百分比计包括所述树脂的约60%至约99.9%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨烯,且其中所述石墨烯在所述碳基材料中的重量百分比为约0.1%至约10%。在一些实施例中,所述碳基材料包括石墨粉,且其中所述石墨粉在所述碳基材料中的重量百分比为约1%至约40%。在一些实施例中,以化学计量方式混合所述硬化剂与所述树脂的量。
图30是用于制备示例性导电碳基环氧树脂的方法的流程图。图31是示例性树脂的组成的图示。在一些实施例中,树脂包括零维炭黑纳米颗粒3101、三维石墨烯微粒3102和基体3103。零维炭黑纳米颗粒3101和三维石墨烯微粒3102可以具有足够的大小和浓度以实现逾渗阈值。图32是示例性硬化剂的组成的图示。在一些实施例中,硬化剂包括零维炭黑纳米颗粒3201、二维石墨烯纳米片3202和胶基体3203。二维石墨烯纳米片3202和零维炭黑纳米颗粒3201可以具有足够的大小和浓度以实现逾渗。
图33A是示出示例性导电碳基环氧树脂的两个部分的图像。两个部分可以包括树脂和硬化剂。在一些实施例中,树脂、硬化剂或两者具有高粘度。在一些实施例中,将导电环氧树脂的两个部分结合起来会引发导电环氧树脂的硬化。根据图33B,可以将导电环氧树脂的两个部分包装在一起,且根据图33C,同时以相等量分配两个部分。替代地,如图34所见,导电环氧树脂的两部分可以分开包装。分开的包装实现不相等的分配量、连续的分配或两者。在一些实施例中,同时分配并混合相等体积的导电碳基环氧树脂的每个部分。在一些实施例中,连续分配等体积的导电碳基环氧树脂的每个部分并混合。在一些实施例中,对于完全交联反应,需要分配相等量的导电碳基环氧树脂的每种组分。在一些实施例中,导电碳基环氧树脂的包装允许操作者或机器获得和/或分配特别精确量的导电石墨烯。在一些实施例中,包装导电碳基环氧树脂允许操作员将一定量的导电碳基环氧树脂分配到分配机中。在一些实施例中,导电碳基环氧树脂的包装还包括混合杆、分配元件或其任何组合。然而,本领域普通技术人员将容易认识到用于环氧树脂或其他硬化物质,当前的任何容器都可用以包装和分配本公开的导电碳基环氧树脂。
在一些实施例中,可以将导电环氧树脂设置并涂覆到刚性或柔性基材上。图35是涂覆有示例性导电碳基环氧树脂的基材的示例性图像。在一些实施例中,导电环氧树脂可以以线、形状或图案的形式沉积在基材上以形成电路和电子装置(例如,触敏装置、柔性装置、断开警报特征或形状敏感装置)。
本文还提供了用于形成导电银基环氧树脂的方法和设备。用于形成导电银基环氧树脂的方法可以包括:加热环氧树脂或环氧硬化剂;将银纳米线分散在加热的树脂或硬化剂中;在加热的树脂或硬化剂中搅拌银纳米线;以及加热银纳米线和树脂或硬化剂。溶剂可以包括丙酮。溶剂可以使银纳米线均匀分散到环氧绝缘基质中。搅拌可以包括磁力或机械搅拌。加热的树脂或硬化剂中的银纳米线可被加热至约40℃至约60℃的温度。加热的树脂或硬化剂中的银纳米线可被加热至至少约40℃的温度。加热的树脂或硬化剂中的银纳米线可被加热至至多约60℃的温度。加热的树脂或硬化剂中的银纳米线可被加热至约40℃、45℃、50℃、55℃、60℃或其中的任何增量的温度。树脂或硬化剂中的银纳米线的浓度可以为约0.1%至约10%。树脂或硬化剂中的银纳米线的浓度可以为至少约0.1%。树脂或硬化剂中的银纳米线的浓度可以为至多约10%。树脂或硬化剂中的银纳米线的浓度可以为约0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或其中的任何增量。
图36A显示用于形成导电碳基环氧树脂的示例性设备的第一图像。图36B显示用于形成导电碳基环氧树脂的示例性设备的第二图像。
导电环氧树脂:性能
图37A和图37B分别示出开路和闭路的图像,所述开路和闭路包括电池(1)、三个LED(2)、导线(3)以及涂有示例性导电碳基环氧树脂的膜(4)。在此情况下,LED包括红色、橙色和黄色LED,其中铜线用于连接部件,且其中试验板(5)物理固定电路的部件。因而,导电碳基涂层能够传输足够的电荷和电压来为三个LED灯供电。
图38是用于测试涂覆在基材上的示例性导电碳基环氧树脂的电性能的设备的图像。图39是涂覆在塑料片上的示例性导电碳基环氧树脂的电流-电压图,其中随着电压从约-1V增加至约1V,电流从约-4mA增加至约4mA。图40A是示出厚度为约241μm的示例性干燥导电碳基环氧树脂的四个定位的薄层电阻的图形。如图所示,示例性干燥导电碳基环氧树脂的薄层电阻在第一栅格处的薄层电阻为约145ohm/sq至约175ohm/sq,在第二栅格处的薄层电阻为约150ohm/sq至约175ohm/sq,在第三栅格处的薄层电阻为约140ohm/sq至约160ohm/sq,且在第四栅格处的薄层电阻为约140ohm/sq至约150ohm/sq。图40B是具有不同碳添加剂量的两种导电石墨烯环氧树脂的薄层电阻的条形图。如图所示,第一环氧树脂的薄层电阻为约153ohm/sq,标准偏差为约17ohm/sq,且第二环氧树脂的薄层电阻为约99ohm/sq,标准偏差为约17ohm/sq。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约50ohm/sq至约300ohm/sq的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约0.3ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有约0.15S/m至约60S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有31S/m的电导率。
图41A是根据本文描述的一个或多个实施例的图形,所述图形示出示例性导电碳基环氧树脂的扭转角与电阻改变之间的关系。如图所示,当具有示例性导电碳基环氧树脂的膜以90度的增量从0度扭曲到720度时,电阻改变保持在5%之内。此外,在0度(实心)和720度(虚线)下扭曲的示例性导电碳基环氧树脂的图41B的电流-电压曲线图表明,示例性导电石墨烯在扭曲时表现出可忽略的电性能损失。图42A和图42B示出示例性于导电碳基环氧树脂被配置成被拉伸呈其原始长度的至少两倍而不破裂。这些结果和图像指示导电碳基环氧树脂在柔性电子产品和装置中的潜在用途。
图43是表示示例性导电碳基环氧树脂的拉伸应变与电阻改变之间的关系的图形。如图所示,电阻改变从约0%应变时的约1%至约50%应变时的约11%呈指数增加,由此电阻在约30%的应变下仅改变约2%,而在约40%的应变下改变约4%。与坚硬且不易弯曲的传统环氧树脂不同,图43中的图形指示,导电碳基环氧树脂具有弹性,并且能够拉伸而不会破坏或丧失其导电能力。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有薄层电阻,所述薄层电阻在所述导电碳基环氧树脂在20%应变下拉伸时相差至多约5%、4%、3%或2%或1%。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有薄层电阻,所述薄层电阻在所述导电碳基环氧树脂在50%应变下拉伸时相差至多约20%、17%、15%、12%、10%或其中的任何增量。
图44A是包括凸弯曲的导电碳基环氧树脂的膜的图示,其中L=膜的长度,ΔL=膜的非平稳端行进的距离,且L’=端弯曲膜的末端距离。在一个实例中,L=3.4,其中膜在ΔL=L=3.4的情况下弯曲约180度。图44B是图形,所述图形示出对于包括示例性导电碳基环氧树脂的膜的凸弯曲距离(以1英寸为增量介于0英寸至7英寸)与电阻改变(以0.5%为增量介于99.5%至102%)之间的关系。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有薄层电阻,所述薄层电阻在所述导电碳基环氧树脂以至多180度的凸角弯曲时相差至多约0.5%、0.4%、0.3%或0.2%、0.15%、0.1%或其中的任何增量。
图45A是包括凹弯曲的导电碳基环氧树脂的膜的图示。图45B是示例性图形,所述图形示出对于包括示例性导电碳基环氧树脂的膜的凹弯曲距离(以1英寸为增量介于0英寸至7英寸)与电阻改变(以0.5%为增量介于99.5%至102%)之间的关系。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂具有薄层所述薄层电阻在所述导电碳基环氧树脂以至多180度的凹角弯曲时相差至多约0.5%、0.4%、0.3%或0.2%或其中的任何增量。
在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂被配置为在室温下固化。在一些实施例中,导电碳基环氧树脂在约20分钟内开始固化并在约24小时内完全固化。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在室温下的固化时间为约12小时至约48小时。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在约65℃的温度下的固化时间为10分钟至约40分钟。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂在约65℃的温度下的固化时间为10分钟至约40分钟。在一些实施例中,所述导电碳基环氧树脂耐水和普通溶剂。
因而,导电环氧树脂可用于多种应用,诸如粘合、烧结、拼接、桥接、短路、印刷电子装置、柔性电子装置、天线形成、能量收集、复合材料或任何电形成或改变程序。导电环氧树脂可以在室温下干燥,并且因而是无法使用高温的常规焊接的替代方案。
导电油墨
本文提供包括导电添加剂和溶剂的导电油墨。所述导电油墨可以包括碳基导电油墨或银基导电油墨。所述碳基导电油墨可包括石墨烯基导电油墨。
所述银基添加剂可以包括银纳米线、银纳米颗粒或两者。所述银基添加剂可以包括银纳米线而非银纳米颗粒。所述银基添加剂可以包括银纳米颗粒而非银纳米线。所述银基添加剂可以包括银纳米线和银纳米颗粒。替代地,所述银基添加剂可以包括银纳米棒、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其任何组合。所述银纳米线可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约25%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约50%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线的至少约75%可以具有小于约1μm、约0.9μm、约0.8μm、约0.7μm、约0.6μm、约0.5μm、约0.4μm、约0.3μm、约0.2μm、约0.1μm、约0.09μm、约0.08μm、约0.07μm、约0.06μm或约0.05μm的直径。所述银纳米线可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约25%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约50%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线的至少约75%可以具有大于约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约55μm、约60μm、约65μm、约70μm或约75μm的长度。所述银纳米线可以具有约250:1、300:1、350:1、400:1、450:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1或1000:1的平均纵横比。所述银纳米线可以具有至少约250:1、300:1、350:1、400:1、450:1、500:1、600:1、700:1、800:1、900:1或1000:1的平均纵横比。
在一些实施例中,所述导电油墨按重量百分比计包括所述导电添加剂的约0.1%至约80%。在一些实施例中,所述导电油墨按重量百分比计包括所述导电添加剂的约0.1%至约0.2%、约0.1%至约0.5%、约0.1%至约1%、约0.1%至约1.5%、约0.1%至约2%、约0.1%至约2.5%、约0.1%至约5%、约0.1%至约10%、约0.1%至约20%、约0.1%至约40%、约0.1%至约80%、约0.2%至约0.5%、约0.2%至约1%、约0.2%至约1.5%、约0.2%至约2%、约0.2%至约2.5%、约0.2%至约5%、约0.2%至约10%、约0.2%至约20%、约0.2%至约40%、约0.2%至约80%、约0.5%至约1%、约0.5%至约1.5%、约0.5%至约2%、约0.5%至约2.5%、约0.5%至约5%、约0.5%至约10%、约0.5%至约20%、约0.5%至约40%、约0.5%至约80%、约1%至约1.5%、约1%至约2%、约1%至约2.5%、约1%至约5%、约1%至约10%、约1%至约20%、约1%至约40%、约1%至约80%、约1.5%至约2%、约1.5%至约2.5%、约1.5%至约5%、约1.5%至约10%、约1.5%至约20%、约1.5%至约40%、约1.5%至约80%、约2%至约2.5%、约2%至约5%、约2%至约10%、约2%至约20%、约2%至约40%、约2%至约80%、约2.5%至约5%、约2.5%至约10%、约2.5%至约20%、约2.5%至约40%、约2.5%至约80%、约5%至约10%、约5%至约20%、约5%至约40%、约5%至约80%、约10%至约20%、约10%至约40%、约10%至约80%、约20%至约40%、约20%至约80%或约40%至约80%。在一些实施例中,所述导电油墨按重量百分比计包括所述导电添加剂的约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约1.5%、约2%、约2.5%、约5%、约10%、约20%、约40%或约80%。在一些实施例中,所述导电油墨按重量百分比计包括所述导电添加剂的至少约0.1%、约0.2%、约0.5%、约1%、约1.5%、约2%、约2.5%、约5%、约10%、约20%或约40%。在一些实施例中,所述导电油墨按重量百分比计包括所述导电添加剂的至多约0.2%、约0.5%、约1%、约1.5%、约2%、约2.5%、约5%、约10%、约20%、约40%或约80%。
小规模的银颗粒对于印刷技术(诸如丝网印刷、凹版印刷、苯胺印刷、狭缝染料、喷涂和喷墨印刷)可能非常有益,以生产具有高电导率和增强的柔韧性的电子装置。
所述碳基材料可以包括石墨烯纳米颗粒、石墨烯纳米片和石墨烯微粒中的两种或更多种。所述碳基材料可以包括石墨烯纳米颗粒和石墨烯纳米片。所述碳基材料可以包括石墨烯纳米颗粒和石墨烯微粒。所述碳基材料可以包括石墨烯纳米片和石墨烯微粒。所述碳基材料可以包括石墨烯纳米颗粒、石墨烯纳米片和石墨烯微粒。在一些实施例中,所述石墨烯纳米颗粒、纳米片或微粒具有约0.5μm至约100μm的大小。在一些实施例中,所述石墨烯纳米颗粒、纳米片或微粒具有约0.5μm至约1μm、约0.5μm至约5μm、约0.5μm至约10μm、约0.5μm至约20μm、约0.5μm至约30μm、约0.5μm至约40μm、约0.5μm至约50μm、约0.5μm至约60μm、约0.5μm至约70μm、约0.5μm至约80μm、约0.5μm至约100μm、约1μm至约5μm、约1μm至约10μm、约1μm至约20μm、约1μm至约30μm、约1μm至约40μm、约1μm至约50μm、约1μm至约60μm、约1μm至约70μm、约1μm至约80μm、约1μm至约100μm、约5μm至约10μm、约5μm至约20μm、约5μm至约30μm、约5μm至约40μm、约5μm至约50μm、约5μm至约60μm、约5μm至约70μm、约5μm至约80μm、约5μm至约100μm、约10μm至约20μm、约10μm至约30μm、约10μm至约40μm、约10μm至约50μm、约10μm至约60μm、约10μm至约70μm、约10μm至约80μm、约10μm至约100μm、约20μm至约30μm、约20μm至约40μm、约20μm至约50μm、约20μm至约60μm、约20μm至约70μm、约20μm至约80μm、约20μm至约100μm、约30μm至约40μm、约30μm至约50μm、约30μm至约60μm、约30μm至约70μm、约30μm至约80μm、约30μm至约100μm、约40μm至约50μm、约40μm至约60μm、约40μm至约70μm、约40μm至约80μm、约40μm至约100μm、约50μm至约60μm、约50μm至约70μm、约50μm至约80μm、约50μm至约100μm、约60μm至约70μm、约60μm至约80μm、约60μm至约100μm、约70μm至约80μm、约70μm至约100μm或约80μm至约100μm的大小。在一些实施例中,所述石墨烯纳米颗粒、纳米片或微粒具有约0.5μm、约1μm、约5μm、约10μm、约20μm、约30μm、约40μm、约50μm、约60μm、约70μm、约80μm或约100μm的大小。在一些实施例中,所述石墨烯纳米颗粒、纳米片或微粒具有至少约0.5μm、约1μm、约5μm、约10μm、约20μm、约30μm、约40μm、约50μm、约60μm、约70μm或约80μm的大小。在一些实施例中,所述石墨烯纳米颗粒、纳米片或微粒具有至多约1μm、约5μm、约10μm、约20μm、约30μm、约40μm、约50μm、约60μm、约70μm、约80μm或约100μm的大小。
所述溶剂可以包括氧化溶剂、烃溶剂、卤化溶剂或其任何组合。所述含氧溶剂可以包括醇、二醇、醚、酮、酯、二醇醚酯或其任何组合。所述烃溶剂可以包括脂族烃、芳族烃或两者。所述卤代溶剂可以包括氯化烃。所述溶剂可以包括水、醇、丙酮、乙醇、异丙醇、烃或其任何组合。
所述导电油墨可以还包括粘结剂、表面活性剂和消泡剂中的一种或多种。所述粘结剂可以包括聚合物溶液。在一些实施例中,聚合物溶液包括包括聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、维生素B2、聚(乙烯醇)、糊精、聚(甲基乙烯基醚)或其任何组合的聚合物。所述粘结剂可以包括二醇,所述二醇包括乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、丙二醇或其任何组合。在一些实施例中,所述粘结剂具有约10,000至约40,000的分子量。在一些实施例中,所述粘结剂溶液在所述导电油墨中的质量百分比为约0.5%至约99%。在一些实施例中,所述表面活性剂在所述导电油墨中的质量百分比为约0.5%至约10%。在一些实施例中,所述消泡剂在所述导电油墨中的质量百分比为约0.5%至约10%。
在一些实施例中,所述粘结剂溶液包括聚合物。在一些实施例中,所述聚合物包括合成聚合物。在一些实施例中,所述合成聚合物包括羧甲基纤维素、聚偏二氟乙烯、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(环氧乙烷)、乙基纤维素或其任何组合。在一些实施例中,所述粘结剂是分散剂。在一些实施例中,所述粘结剂包括羧甲基纤维素、聚偏二氟乙烯、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(环氧乙烷)、乙基纤维素或其任何组合。在一些实施例中,所述表面活性剂包括酸、非离子表面活性剂或其任何组合。在一些实施例中,所述酸包括全氟辛酸、全氟辛烷磺酸盐、全氟己烷磺酸、全氟壬酸、全氟癸酸或其任何组合。在一些实施例中,所述非离子表面活性剂包括聚乙二醇烷基醚、八乙二醇单十二烷基醚、五乙二醇单十二烷基醚、聚丙二醇烷基醚、葡糖苷烷基醚、癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷、辛基葡糖苷、聚乙二醇辛基苯基。醚、十二烷基二甲基氧化胺、聚乙二醇烷基苯基醚、聚乙二醇辛基苯基醚、Triton X-100、聚乙二醇烷基苯基醚、壬苯醇醚-9、甘油烷基酯聚山梨酸酯、脱水山梨醇烷基酯、聚乙氧基牛脂胺、Dynol 604或其任何组合。所述消泡剂包括不溶性油、硅酮、二醇、硬脂酸酯、有机溶剂、Surfynol DF-1100、聚丙烯酸酯烷基或其任何组合。在一些实施例中,所述不溶性油包括矿物油、植物油、白油或其任何组合。在一些实施例中,所述硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、硅氧烷二醇、氟硅氧烷或其任何组合。在一些实施例中,所述二醇包括聚乙二醇、乙二醇、丙二醇或其任何组合。在一些实施例中,所述硬脂酸酯包括乙二醇硬脂酸酯、硬脂酸酯或其任何组合。在一些实施例中,所述有机溶剂包括乙醇、异丙醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、环己酮、松油醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、4-羟基-4-甲基戊烷-2-酮、甲基异丁基酮或其任何组合。
在一些实施例中,所述导电石墨烯油墨还包括颜料、着色剂、染料或其任何组合。在一些实施例中,所述导电石墨烯油墨包括至少一种、至少两种、至少三种、至少四种或至少五种着色剂、染料、颜料或其组合。在一些实施例中,所述颜料包括金属基或金属颜料。在一些实施例中,所述金属颜料是金、银、钛、铝、锡、锌、汞、锰、铅、铁、氧化铁、铜、钴、镉、铬、砷、铋、锑或钡颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括至少一种金属颜料。在一些实施例中,所述着色剂包括银金属着色剂。在一些实施例中,所述银金属着色剂包括银纳米颗粒、银纳米棒、银纳米线、银纳米花、银纳米纤维、银纳米片、银纳米带、银纳米立方体、银双锥或其组合。在一些实施例中,所述着色剂选自红色、黄色、品红色、绿色、青色、紫色、黑色或棕色或其组合的颜料和/或染料。在一些实施例中,颜料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。在一些实施例中,染料是蓝色、棕色、青色、绿色、紫色、品红色、红色、黄色或其组合。在一些实施例中,黄色着色剂包括颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、74、83、93、110、128、151、155或其组合。在一些实施例中,黑色着色剂包括炭黑SI70、炭黑SI50、炭黑FW1、炭黑FW18、酸性黑1、11、52、172、194、210、234或其组合。在一些实施例中,红色或洋红色着色剂包括颜料红1至10、12、18、21、23、37、38、39、40、41、48、90、112、122或其组合。在一些实施例中,青色或紫色着色剂包括颜料蓝15、17、22、颜料紫1、2、3、5、19、23或其组合。在一些实施例中,橙色着色剂包括颜料橙48和/或49。在一些实施例中,紫色着色剂包括颜料紫19和/或42。
图46示出包括导电石墨烯油墨4600的示例性导电油墨的图形。如图所示,导电石墨烯油墨4600包括石墨烯片4601、碳颗粒4602、粘结剂4603、表面活性剂4604、消泡剂4605和第一溶剂4606。由导电油墨中的导电添加剂形成的互连的颗粒链可以实现电流传导,而孤立的碳颗粒链可以防止逾渗。但是,通过van der Waals力将碳颗粒链嵌入导电石墨烯片中可以通过形成连续的导电石墨烯油墨来实现逾渗。
图47是第一、第二和第三银基导电油墨的图示,其中第一导电油墨从左至右低于逾渗,第二导电油墨具有15%的逾渗阈值,且第三导电油墨具有小于1%的渗漏阈值。如图所见,第一导电油墨中的银纳米结构4702和微结构4701未全部互连以传输电,并因此没有实现逾渗。相反,第二导电物中的银纳米结构4702和微结构4701的约15%的较高浓度实现互连和逾渗。然而,在第三导电油墨中植入纳米线4703以较低浓度的银添加剂逾渗实现逾渗。此较低的浓度减少在最终基质中建立电连接所需的导电添加剂的量,并因此降低导电油墨的成本。逾渗阈值可以强烈地取决于填料颗粒的长宽比(长度与直径)。因此,本文中的方法和组合物采用特定的组分量、操作顺序、时间段和温度以确保低逾渗阈值。
本文中的导电油墨的特定流体性质可以使其在各种印刷应用中使用,诸如在喷墨印刷中使用,这需要低受控的表面张力和粘度以维持通过打印头喷嘴的一致喷射。可以通过增加溶剂的量来增加油墨的表面张力。在一些应用中,表面活性剂可以包括于油墨中,以通过减小表面活性剂单元移动至水/空气界面并且非极性表面活性剂头暴露时的相对吸引力来降低表面张力。具体油墨粘度对于许多应用很重要。例如,对于丝网印刷油墨来说,大于约1000mPa·s的粘度可能是理想的,而对于喷墨印刷来说,小于20mPa·s的粘度可能是理想的。在一些实施例中,可以通过所使用溶剂和粘结剂中的至少一种的量来控制导电石墨烯油墨的粘度,其中较低量的溶剂和较高量的粘结剂产生较低的粘度。
在一些实施例中,所述导电油墨具有约0.5cps至约40cps的粘度。在一些实施例中,所述导电油墨具有约0.5cps至约1cps、约0.5cps至约2cps、约0.5cps至约4cps、约0.5cps至约6cps、约0.5cps至约8cps、约0.5cps至约10cps、约0.5cps至约15cps、约0.5cps至约20cps、约0.5cps至约25cps、约0.5cps至约30cps、约0.5cps至约40cps、约1cps至约2cps、约1cps至约4cps、约1cps至约6cps、约1cps至约8cps、约1cps至约10cps、约1cps至约15cps、约1cps至约20cps、约1cps至约25cps、约1cps至约30cps、约1cps至约40cps、约2cps至约4cps、约2cps至约6cps、约2cps至约8cps、约2cps至约10cps、约2cps至约15cps、约2cps至约20cps、约2cps至约25cps、约2cps至约30cps、约2cps至约40cps、约4cps至约6cps、约4cps至约8cps、约4cps至约10cps、约4cps至约15cps、约4cps至约20cps、约4cps至约25cps、约4cps至约30cps、约4cps至约40cps、约6cps至约8cps、约6cps至约10cps、约6cps至约15cps、约6cps至约20cps、约6cps至约25cps、约6cps至约30cps、约6cps至约40cps、约8cps至约10cps、约8cps至约15cps、约8cps至约20cps、约8cps至约25cps、约8cps至约30cps、约8cps至约40cps、约10cps至约15cps、约10cps至约20cps、约10cps至约25cps、约10cps至约30cps、约10cps至约40cps、约15cps至约20cps、约15cps至约25cps、约15cps至约30cps、约15cps至约40cps、约20cps至约25cps、约20cps至约30cps、约20cps至约40cps、约25cps至约30cps、约25cps至约40cps或约30cps至约40cps的粘度。在一些实施例中,所述导电油墨具有约0.5cps、约1cps、约2cps、约4cps、约6cps、约8cps、约10cps、约15cps、约20cps、约25cps、约30cps或约40cps的粘度。在一些实施例中,所述导电油墨具有至少约0.5cps、约1cps、约2cps、约4cps、约6cps、约8cps、约10cps、约15cps、约20cps、约25cps或约30cps的粘度。在一些实施例中,所述导电油墨具有至多约1cps、约2cps、约4cps、约6cps、约8cps、约10cps、约15cps、约20cps、约25cps、约30cps或约40cps的粘度。
图48显示用包括聚合物溶液的溶剂配制的示例性银纳米线和纳米颗粒的透射电子显微镜(TEM)图像。如图所见,在第一行从左到右示出的图像的尺度为1μm、1μm、1μm和1μm;在中间行为200μm、200μm、500μm和500μm,并且在底行为1μm。图49分别在左右显示由包括乙二醇的溶剂和包括聚合物溶液的溶剂形成的银分散体。如图所见,左列和中间列处示出显示的图像的尺度为5μm,右列为2μm。
图50A和图50B显示示例性银纳米线和纳米颗粒的微观结构TEM图像。通过本文中的方法形成的银纳米线可以具有小于1μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm、0.2μm、0.1μm、0.09μm、0.08μm、0.07μm、0.06μm或0.05μm的直径。通过本文的方法形成的银纳米线可以具有大于10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm或75μm的长度。如根据图50B所示,本文公开的和通过本文教导的方法产生的银纳米线的纵横比可用以形成具有约80%至约95%的高透明性并实现逾渗的导电油墨。本文的银纳米线基和银纳米颗粒基油墨的透明度可以为70%、75%、80%、85%、90%、95%或其中的任何增量。本文的银纳米线基和银纳米颗粒基油墨的透明度可以为至少约70%、75%、80%、85%、90%或95%。此高透明性使得能够在本文中将银纳米线基和银纳米颗粒基油墨用作光电装置中的导电元件。
形成导电油墨的方法
本文提供的另一方面是一种形成银纳米线的方法,所述方法包括:加热溶剂;将催化剂溶液和粘结剂添加到所述溶剂以形成第一溶液;将所述银基溶液注入所述第一溶液中以形成第二溶液;离心所述第二溶液;以及用洗涤液洗涤所述第二溶液以提取所述银纳米线。通过本文的方法形成的银纳米线可以被实施到任何公开的银基胶、环氧树脂和油墨、公开的碳基胶、环氧树脂和油墨或两者中。本文中的方法能够生产导电石墨烯油墨,所述石墨烯油墨在涂覆在基材上时形成具有低横向厚度的一致薄层。
在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的约1.5至约6.5倍。在一些实施例中,将所述溶剂加热至约75℃至约300℃的温度。在一些实施例中,将所述溶剂加热约30分钟至约120分钟的时间段。在一些实施例中,在加热的同时搅拌所述溶剂。在一些实施例中,通过磁力搅拌棒进行搅拌。在一些实施例中,在约100rpm至约400rpm的速率下执行搅拌。
在一些实施例中,所述催化剂溶液包括催化剂,所述催化剂包括(氯化物)CuCl2、CuCl、NaCl、PtCl2、AgCl、FeCl2、FeCl3、氯化四丙基铵、溴化四丙基铵或其任何组合。在一些实施例中,所述催化剂溶液具有约2mM至约8mM的浓度。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的约75至约250倍。
在一些实施例中,所述银基溶液包括包括AgNO3的银基材料。在一些实施例中,所述银基溶液具有约0.05M至约0.2M的浓度。在一些实施例中,所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的约1.5至约6.5倍。在一些实施例中,在约1秒至约900秒的时间段内将所述银基溶液注入所述第一溶液中。
一些实施例还包括在离心所述第二溶液的过程之前加热所述第二溶液。在一些实施例中,所述第二溶液的所述加热发生在约30分钟至约120分钟的时间段内。在一些实施例中,所述离心以约1,500rpm至约6,000rpm的速度发生。在一些实施例中,所述离心发生在约10分钟至约40分钟的时间段内。
一些实施例还包括在离心所述第二溶液的过程之前冷却所述第二溶液。在一些实施例中,将所述第二溶液冷却至室温。在一些实施例中,所述洗涤溶液包括乙醇、丙酮、水或其任何组合。
在一些实施例中,洗涤所述第二溶液包括多个洗涤循环,所述多个洗涤循环包括约两个循环至约六个循环。一些实施例还包括将所述银纳米线分散于分散溶液中。在一些实施例中,所述分散溶液包括乙醇、丙酮和水或其任何组合。
图51A至图51E示出用于形成银纳米线、银纳米结构和银微结构的示例性设备5100,所述设备包括注入器5101、搅拌器(在反应室内且未示出)、加热器5103和反应室5104。注入器5101可以被配置为在反应室5104中将银基溶液注入第一溶液中。注入器5101可以被配置为在设定的时间段内在反应室5104中将银基溶液注入第一溶液中。时间段可以是约1秒至约900秒。加热器5103可以被配置为在反应室5104中加热溶剂。加热器5103可以在反应室5104中加热溶剂和第一溶液。加热器5103可以被配置为在反应室5104中加热溶剂、第一溶液和第二溶液。加热器5103可以被配置为将溶剂、第一溶液、第二溶液或其任何组合加热至约75℃至约300℃的温度。加热器5103可以被配置为加热溶剂、第一溶液、第二溶液或其任何组合持续约30分钟至约120分钟的时间。在一些实施例中,搅拌器被配置为在反应室5104中搅拌溶剂、第一溶液、第二溶液或其任何组合。在一些实施例中,搅拌器被配置为以约100rpm至约400rpm的速率搅拌溶剂、第一溶液、第二溶液或其任何组合。在一些实施例中,搅拌器包括磁力搅拌棒。在一些实施例中,搅拌器和加热器5103被配置为同时加热和搅拌溶剂、第一溶液、第二溶液或其任何组合。注入器5101可以被配置为在搅拌器搅拌第一溶液、第二溶液或其任何组合时和/或在加热器5103加热第一溶液的同时在反应室5104中将银基溶液注入第一溶液、第二溶液或其任何组合中。设备5100还可以包括温度计5102,以监测反应室5104内的流体的温度。
如图51B所见,反应室5104可以被配置为成从注入器5101接收银基溶液并收纳搅拌器。此外,加热器5103可包括浴5105,以均匀且一致地向反应室5104提供热量。浴5105可包括水浴、油浴或两者。在一些实施例中,根据图51C,所述设备还包括用于将流体、固体或两者添加到反应室5104的附加漏斗5107。图51E从左到右示出起始、成核、进一步成核和生长期间的银纳米线的示例性图像。当来自银基溶液的小银核生长形成纳米线时,可以通过调节由加热器5103提供的热量来进行成核。加热器5103可以在反应室5104中将流体加热至120℃的反应温度以诱导成核,并加热至约160℃的温度以引发催化和银纳米线的形成。
在一些实施例中,所述方法露天执行。在一些实施例中,所述方法在溶剂热室(例如,高压釜)中执行。在一些实施例中,所述方法在高压下执行。溶剂热室的使用可以允许精确控制纳米颗粒或纳米结构的大小、形状分布和结晶度。图52A显示用于形成银纳米颗粒的示例性密封溶剂热室的图像。图52B显示通过本文中的方法在溶剂热室内形成的示例性银分散体的图像。图53显示通过本文中的方法在溶剂热室内产生的包括气体和银的示例性膜的光学显微镜图像。
粘结剂可以决定第一溶液的粘度,并因此决定导电石墨烯油墨和由此形成的石墨烯膜的机械和电气性能特征。增加的粘度可以减慢和/或降低银颗粒向纳米结构的生长速率。在一些实施例中,粘结剂包括聚合物溶液。在一些实施例中,聚合物溶液包括二醇。在一些实施例中,二醇包括乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、丙二醇或其任何组合。在一些实施例中,聚合物溶液包括包括聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、维生素B2、聚(乙烯醇)、糊精、聚(甲基乙烯基醚)或其任何组合的聚合物。在一些实施例中,所述聚合物溶液的所述聚合物具有约10,000至约40,000的分子量。在一些实施例中,所述聚合物溶液具有约0.075M至约0.25M的浓度。
图54显示用粘结剂形成的示例性银纳米线和纳米颗粒的TEM图像。如图所见,左行和中间行的图像的尺度为200nm,右上方图像的尺度为500nm,且右下方图像的尺度为1μm。图55显示具有和不具有粘结剂的情况下形成的银分散体的图像。
图56显示示例性稳定和不稳定银分散体的图像,由此左侧的银分散体在一周后保持稳定,而右侧的银分散体分离成溶液和沉淀。在一些实施例中,在银纳米线形成的过程中缓慢混合反应物实现更稳定的分散和更长的保存期限。溶液与沉淀物之间的较低分离实现更长的储存时间而无需重新混合油墨溶液,并且实现以更强的视觉和电化学均匀性进行印刷和沉积。图57显示示例性导电油墨的图像。
导电油墨性能
如图58所见,在本文中包括银基和石墨烯基添加剂的油墨形成具有若干性能和应用优势的油墨。首先,本文中的银基和石墨烯基添加剂的互连的颗粒链使得能够在低添加剂浓度下逾渗并增加表面积以用于电荷储存和/或耗散。其次,所公开的油墨中的特定粘结剂、溶剂或两者的机械性能实现用于改善沉积和/或印刷的特定粘度,并允许形成具有低横向厚度的薄且一致的层。此外,本文描述的特定粘结剂、溶剂和添加剂使得能够低成本和环境友好地生产高性能导电油墨。相反,包括例如铜颗粒、导电聚合物(诸如聚(3,4-乙撑二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐)、碳纳米管和炭黑的替代导电油墨可能不稳定,可能无法提供足够的电导率和/或柔韧性,而且可能价格过高。此外,本文的银纳米线和银纳米颗粒油墨在干燥时具有约10,000S/cm至约100,000S/cm的电导率。
因而,导电油墨可以用于多种应用,诸如图59A至图59C所示的将电子部件粘合到电路板或固定除雾器的步骤。本文中的导电油墨可以另外用于多种应用,诸如粘合、烧结、拼接、桥接、短路、印刷电子装置、柔性电子装置、天线形成、能量收集、复合材料或任何电形成或改变程序。
导电油墨可以在室温下干燥或固化,并且因而是无法使用高温的常规焊接的替代方案。替代地,所述导电油墨可以在约60℃至约300℃的温度下干燥或固化。替代地,所述导电油墨可以在约60℃至约70℃、约60℃至约80℃、约60℃至约100℃、约60℃至约125℃、约60℃至约150℃、约60℃至约175℃、约60℃至约200℃、约60℃至约225℃、约60℃至约250℃、约60℃至约275℃、约60℃至约300℃、约70℃至约80℃、约70℃至约100℃、约70℃至约125℃、约70℃至约150℃、约70℃至约175℃、约70℃至约200℃、约70℃至约225℃、约70℃至约250℃、约70℃至约275℃、约70℃至约300℃、约80℃至约100℃、约80℃至约125℃、约80℃至约150℃、约80℃至约175℃、约80℃至约200℃、约80℃至约225℃、约80℃至约250℃、约80℃至约275℃、约80℃至约300℃、约100℃至约125℃、约100℃至约150℃、约100℃至约175℃、约100℃至约200℃、约100℃至约225℃、约100℃至约250℃、约100℃至约275℃、约100℃至约300℃、约125℃至约150℃、约125℃至约175℃、约125℃至约200℃、约125℃至约225℃、约125℃至约250℃、约125℃至约275℃、约125℃至约300℃、约150℃至约175℃、约150℃至约200℃、约150℃至约225℃、约150℃至约250℃、约150℃至约275℃、约150℃至约300℃、约175℃至约200℃、约175℃至约225℃、约175℃至约250℃、约175℃至约275℃、约175℃至约300℃、约200℃至约225℃、约200℃至约250℃、约200℃至约275℃、约200℃至约300℃、约225℃至约250℃、约225℃至约275℃、约225℃至约300℃、约250℃至约275℃、约250℃至约300℃或约275℃至约300℃的温度下干燥或固化。替代地,所述导电油墨可以在约60℃、约70℃、约80℃、约100℃、约125℃、约150℃、约175℃、约200℃、约225℃、约250℃、约275℃或约300℃的温度下干燥或固化。替代地,所述导电油墨可以在至少约60℃、约70℃、约80℃、约100℃、约125℃、约150℃、约175℃、约200℃、约225℃、约250℃或约275℃的温度下干燥或固化。替代地,所述导电油墨可以在至多约70℃、约80℃、约100℃、约125℃、约150℃、约175℃、约200℃、约225℃、约250℃、约275℃或约300℃的温度下干燥或固化。
所述导电油墨可以在约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20或更多(包括其中的增量)分钟内固化。
在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有约0.002ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有约0.002ohm/sq/mil至约0.004ohm/sq/mil、约0.002ohm/sq/mil至约0.01ohm/sq/mil、约0.002ohm/sq/mil至约0.05ohm/sq/mil、约0.002ohm/sq/mil至约0.1ohm/sq/mil、约0.002ohm/sq/mil至约0.5ohm/sq/mil、约0.002ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.002ohm/sq/mil至约5ohm/sq/mil、约0.002ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约0.002ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约0.002ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约0.002ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约0.004ohm/sq/mil至约0.01ohm/sq/mil、约0.004ohm/sq/mil至约0.05ohm/sq/mil、约0.004ohm/sq/mil至约0.1ohm/sq/mil、约0.004ohm/sq/mil至约0.5ohm/sq/mil、约0.004ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.004ohm/sq/mil至约5ohm/sq/mil、约0.004ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约0.004ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约0.004ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约0.004ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约0.05ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约0.1ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约0.5ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约5ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约0.1ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约0.5ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约5ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约0.5ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约5ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约1ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约5ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约5ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil至约10ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil至约20ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil、约20ohm/sq/mil至约30ohm/sq/mil、约20ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil或约30ohm/sq/mil至约40ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有约0.002ohm/sq/mil、约0.004ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil、约20ohm/sq/mil、约30ohm/sq/mil或约40ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有至少约0.002ohm/sq/mil、约0.004ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil、约20ohm/sq/mil或约30ohm/sq/mil的薄层电阻。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有至多约0.004ohm/sq/mil、约0.01ohm/sq/mil、约0.05ohm/sq/mil、约0.1ohm/sq/mil、约0.5ohm/sq/mil、约1ohm/sq/mil、约5ohm/sq/mil、约10ohm/sq/mil、约20ohm/sq/mil、约30ohm/sq/mil或约40ohm/sq/mil的薄层电阻。
在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有约5S/m至约500,000S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有约5S/m至约10S/m、约5S/m至约50S/m、约5S/m至约100S/m、约5S/m至约500S/m、约5S/m至约1,000S/m、约5S/m至约5,000S/m、约5S/m至约10,000S/m、约5S/m至约50,000S/m、约5S/m至约100,000S/m、约5S/m至约500,000S/m、约10S/m至约50S/m、约10S/m至约100S/m、约10S/m至约500S/m、约10S/m至约1,000S/m、约10S/m至约5,000S/m、约10S/m至约10,000S/m、约10S/m至约50,000S/m、约10S/m至约100,000S/m、约10S/m至约500,000S/m、约50S/m至约100S/m、约50S/m至约500S/m、约50S/m至约1,000S/m、约50S/m至约5,000S/m、约50S/m至约10,000S/m、约50S/m至约50,000S/m、约50S/m至约100,000S/m、约50S/m至约500,000S/m、约100S/m至约500S/m、约100S/m至约1,000S/m、约100S/m至约5,000S/m、约100S/m至约10,000S/m、约100S/m至约50,000S/m、约100S/m至约100,000S/m、约100S/m至约500,000S/m、约500S/m至约1,000S/m、约500S/m至约5,000S/m、约500S/m至约10,000S/m、约500S/m至约50,000S/m、约500S/m至约100,000S/m、约500S/m至约500,000S/m、约1,000S/m至约5,000S/m、约1,000S/m至约10,000S/m、约1,000S/m至约50,000S/m、约1,000S/m至约100,000S/m、约1,000S/m至约500,000S/m、约5,000S/m至约10,000S/m、约5,000S/m至约50,000S/m、约5,000S/m至约100,000S/m、约5,000S/m至约500,000S/m、约10,000S/m至约50,000S/m、约10,000S/m至约100,000S/m、约10,000S/m至约500,000S/m、约50,000S/m至约100,000S/m、约50,000S/m至约500,000S/m或约100,000S/m至约500,000S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有约5S/m、约10S/m、约50S/m、约100S/m、约500S/m、约1,000S/m、约5,000S/m、约10,000S/m、约50,000S/m、约100,000S/m或约500,000S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有至少约5S/m、约10S/m、约50S/m、约100S/m、约500S/m、约1,000S/m、约5,000S/m、约10,000S/m、约50,000S/m或约100,000S/m的电导率。在一些实施例中,所述导电油墨在干燥时具有至多约10S/m、约50S/m、约100S/m、约500S/m、约1,000S/m、约5,000S/m、约10,000S/m、约50,000S/m、约100,000S/m或约500,000S/m的电导率。
在一些实施例中,通过亚甲基蓝吸收测量导电油墨的电导率、表面积和C:O比中的一个。
术语和定义
除非另有定义,否则本文使用的所有技术术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。
本文中的所有值可以通过任何标准技术来测量,并且可以包括单个值、平均值、中值或模式值。
如本文所用,除非上下文明确地另有说明,否则单数形式“一个(a、an)”和“所述(the)”包括复数指示物。除非另有说明,否则本文中对“或”的任何引用旨在涵盖“和/或”。
如本文所用,术语“约”是指接近所述量约10%、5%或1%的量,包括其中的增量。如本文所用,参考百分比的术语“约”是指接近所述量约加减10%、5%或1%的量,或其中的增量。
如本文所用,术语“胶”是指包括单一种化合物的粘合剂。
如本文所用,术语“环氧树脂”是指包括两种或更多种化合物的粘合剂。两种或更多种化合物可以包括树脂和硬化剂,而环氧树脂在树脂与硬化剂混合时固化。
如本文所用,术语“颜料”是指由于波长选择性吸收而改变反射或透射光的颜色的材料。颜料可以是可溶的或不溶的。
如本文所用,术语“染料”是指对其施加的基材具有亲和力的有色物质。
如本文所用,术语“着色剂”是指颜料、染料、纳米颗粒或其任何组合。纳米颗粒可以包括纳米颗粒在水、醇、溶剂或其任何组合中的分散体。在一些实施例中,纳米颗粒处于水性分散体中。在一些实施例中,纳米颗粒处于非水性分散体(例如,不大于约5%、约4%、约3%、约2%,约1%、约0.5%或约0.1%的水)中。在一些实施例中,纳米颗粒处于醇分散体(例如,乙醇或异丙醇)中。
如本文所用,术语“逾渗阈值”是指代表随机系统中远程连接性的形成的数学概念。低于阈值不存在巨大的连接部件,而在它之上存在约系统大小的庞大部件。
非限制性示例
在银纳米线合成的一个非限制性实例中,用搅拌棒将50mL的乙二醇(EG)添加到反应容器。接着将容器悬浮在油浴中,并在200rpm的磁力搅拌下在155℃下加热1小时。接着添加400μL的4mM CuCl2/EG溶液,并将所述溶液加热并再连续搅拌15分钟,以确保溶液均匀。接着将15mL的分子量为20,000的0.147M聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、维生素B2、聚(乙烯醇)、糊精和聚(甲基乙烯基醚)溶解于EG溶液中,并接着将其注入反应容器中。最后,立即或在15分钟的过程中将15mL的0.094M AgNO3/EG溶液注入溶液中。使溶液反应1小时,随后将其冷却至室温。通过将溶液以3,000rpm离心20分钟并用乙醇洗涤来收集银纳米颗粒。重复此洗涤过程3次,以去除过量的EG和聚(乙烯醇)。将最终银产物重新分散并储存在乙醇中。

Claims (38)

1.一种导电粘合剂,所述导电粘合剂包括:
(a)导电添加剂,所述导电添加剂包括以下各项中的至少一项:
(i)碳基添加剂,所述碳基添加剂包括石墨烯纳米颗粒、石墨烯纳米片和石墨烯微粒中的两种或更多种;以及
(ii)银基添加剂,所述银基添加剂包括银纳米线、银纳米颗粒或两者,其中所述银纳米线和/或银纳米颗粒中的每一个具有小于0.5μm的直径;以及
(b)粘合剂。
2.根据权利要求1所述的导电粘合剂,所述导电粘合剂在干燥时具有至多约15%的逾渗阈值。
3.根据权利要求1所述的导电粘合剂,其中所述银纳米线具有至少10μm的长度。
4.根据权利要求1所述的导电粘合剂,其中所述粘合剂包括硬化剂和树脂。
5.根据权利要求4所述的导电粘合剂,其中将所述导电添加剂的至少一部分掺入所述硬化剂、所述树脂或两者中。
6.根据权利要求1所述的导电粘合剂,所述导电粘合剂还包括稀释剂。
7.根据权利要求1所述的导电粘合剂,所述导电粘合剂在干燥时具有约5ohm/sq至约500ohm/sq的薄层电阻。
8.根据权利要求1所述的导电粘合剂,所述导电粘合剂在干燥时具有约0.3ohm/sq/mil至约2ohm/sq/mil的薄层电阻率。
9.根据权利要求1所述的导电粘合剂,所述导电粘合剂在干燥时具有约0.15S/m至约60S/m的电导率。
10.根据权利要求1所述的导电粘合剂,所述导电粘合剂还包括颜料、银金属颜料、着色剂、银金属着色剂、染料或其任何组合。
11.一种导电油墨,所述导电油墨包括:
(a)导电添加剂,所述导电添加剂包括以下各项中的至少一项:
(i)碳基添加剂,所述碳基添加剂包括石墨烯纳米颗粒、石墨烯纳米片和石墨烯微粒中的两种或更多种;以及
(ii)银基添加剂,所述银基添加剂包括银纳米线、银纳米颗粒或两者,其中所述银纳米线和/或银纳米颗粒中的每一个具有小于0.5μm的直径;以及
(b)溶剂。
12.根据权利要求11所述的导电油墨,所述导电油墨在干燥时具有至多约15%的逾渗阈值。
13.根据权利要求11所述的导电油墨,其中所述银纳米线中的每一个具有至少10μm的长度。
14.根据权利要求11所述的导电油墨,其中所述导电添加剂在所述导电油墨中的重量比例为0.25%至约20%。
15.根据权利要求11所述的导电油墨,所述导电油墨具有至多约40厘泊的粘度。
16.根据权利要求11所述的导电油墨,所述导电油墨在干燥时具有小于0.8ohm/sq/mil的薄层电阻。
17.根据权利要求11所述的导电油墨,所述导电油墨在干燥时具有大于10S/cm的电导率。
18.根据权利要求11所述的导电油墨,所述导电油墨还包括粘结剂、表面活性剂和消泡剂中的至少一种。
19.根据权利要求11所述的导电油墨,所述导电油墨还包括颜料、银金属颜料、着色剂、银金属着色剂、染料或其任何组合。
20.一种形成银纳米线的方法,所述方法包括:
(a)加热溶剂;
(b)将催化剂溶液和聚合物溶液添加到所述溶剂以形成第一溶液;
(c)将银基溶液注入所述第一溶液中以形成第二溶液;
(d)离心所述第二溶液;以及
(e)用洗涤液洗涤所述第二溶液以提取所述银纳米线。
21.根据权利要求20所述的方法,所述方法还包括在离心所述第二溶液之前加热所述第二溶液。
22.根据权利要求20所述的方法,所述方法还包括在离心所述第二溶液之前冷却所述第二溶液。
23.根据权利要求20所述的方法,所述方法能够生产具有以下特征的银纳米线:
(a)小于约0.5μm的直径;以及
(b)约10μm至约75μm的长度。
24.根据权利要求20所述的方法,其中所述溶剂包括二醇、聚合物溶液或两者。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述聚合物溶液具有约0.075M至约0.25M的浓度。
26.根据权利要求20所述的方法,其中所述催化剂溶液具有约2mM至约8mM的浓度。
27.根据权利要求20所述的方法,其中所述溶剂的体积是所述催化剂溶液的体积的约75至约250倍。
28.根据权利要求20所述的方法,其中所述溶剂的体积是所述聚合物溶液的体积的约1.5至约6.5倍。
29.根据权利要求20所述的方法,其中所述银基溶液具有约0.05M至约0.2M的浓度。
30.根据权利要求20所述的方法,其中所述溶剂的体积是所述银基溶液的体积的约1.5至约6.5倍。
31.根据权利要求20所述的方法,其中将所述溶剂加热至约75℃至约300℃的温度。
32.根据权利要求20所述的方法,其中将所述溶剂加热约30分钟至约120分钟的时间段。
33.根据权利要求20所述的方法,其中在加热的同时搅拌所述溶剂。
34.根据权利要求33所述的方法,其中将所述第二溶液加热约30分钟至约120分钟。
35.根据权利要求20所述的方法,其中所述离心以约1,500rpm至约6,000rpm的速度发生。
36.根据权利要求20所述的方法,其中所述离心发生在约10分钟至约40分钟的时间段内。
37.根据权利要求20所述的方法,其中洗涤所述第二溶液包括多个洗涤循环,所述多个洗涤循环包括约两个循环至约六个循环。
38.根据权利要求20所述的方法,所述方法在溶剂热室中执行。
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