杨硕:图案化可拉伸金/碳纳米管复合电极的制备及其性能研究论文

杨硕:图案化可拉伸金/碳纳米管复合电极的制备及其性能研究论文

本文主要研究内容

作者杨硕(2019)在《图案化可拉伸金/碳纳米管复合电极的制备及其性能研究》一文中研究指出:随着弹性仿生电子皮肤、可穿戴智能设备、柔性智能显示产品等新一代电子设备的飞速发展,可拉伸导电材料倍受研究者的关注。目前,可拉伸导电材料种类繁多,主要分为金属类、导电聚合物类、碳材料类,这些材料已成功制备出了可拉伸多功能传感器、锂离子电池、场效应晶体管等器件。其中金因具有高电导率、良好机械延展性、卓越稳定性等特点,是目前使用最广泛的电极材料。然而,由于自身具有非常高的杨氏模量,使其在拉伸过程中易断裂,无法应用于上述可穿戴器件中。为了解决这个问题,很多人通过结构化的方式来提高金的拉伸性能,但是这种方式不可避免的会造成器件集成度低、贴合性差。基于此,本论文将高导电性的金和高纵横比的碳纳米管相结合,实现了优势互补,采用光刻技术制备出高拉伸性兼具良好导电性的图案化复合电极,作为导电连接线应用于可拉伸导电互连电路中。主要研究内容如下:1.采用机械剥离方法,在疏水基底上获得了柔性可拉伸金膜,虽然拉伸应变高达96%,但是薄膜尺寸较大,无法应用于集成器件中。为解决上述问题,本论文基于光刻技术制备了宽度为100μm、长度为10 mm的图案化金电极,其断裂伸长率为1%,拉伸性有待进一步改善。2.为提高图案化金电极的拉伸性能,本论文结合机械拉伸能力强的碳纳米管,采用光刻技术和巯基乙胺修饰方法制备出图案化可拉伸的金/碳纳米管复合电极,研究了巯基乙胺修饰对电极拉伸性能的影响。结果表明,经修饰的复合电极可拉伸至175%,并且碳纳米管在金表面上有很强的附着力,展示了其在可穿戴设备中的应用前景。3.研究了不同线条宽度和碳纳米管层数对复合电极机械性能的影响。实验结果表明,图案化线条宽度为100μm,碳管层数为25层最有利于复合电极拉伸。并且在10%的应变下循环拉伸1000次,复合电极仍保持很好的导电性还能恢复至初始阻值。此外,将其贴合在手指关节处、书缝间以及书页边缘上,施加不同程度的机械形变,复合电极仍可以点亮LED,展现了其在可穿戴和可植入电子领域中的应用潜力。

Abstract

sui zhao dan xing fang sheng dian zi pi fu 、ke chuan dai zhi neng she bei 、rou xing zhi neng xian shi chan pin deng xin yi dai dian zi she bei de fei su fa zhan ,ke la shen dao dian cai liao bei shou yan jiu zhe de guan zhu 。mu qian ,ke la shen dao dian cai liao chong lei fan duo ,zhu yao fen wei jin shu lei 、dao dian ju ge wu lei 、tan cai liao lei ,zhe xie cai liao yi cheng gong zhi bei chu le ke la shen duo gong neng chuan gan qi 、li li zi dian chi 、chang xiao ying jing ti guan deng qi jian 。ji zhong jin yin ju you gao dian dao lv 、liang hao ji xie yan zhan xing 、zhuo yue wen ding xing deng te dian ,shi mu qian shi yong zui an fan de dian ji cai liao 。ran er ,you yu zi shen ju you fei chang gao de yang shi mo liang ,shi ji zai la shen guo cheng zhong yi duan lie ,mo fa ying yong yu shang shu ke chuan dai qi jian zhong 。wei le jie jue zhe ge wen ti ,hen duo ren tong guo jie gou hua de fang shi lai di gao jin de la shen xing neng ,dan shi zhe chong fang shi bu ke bi mian de hui zao cheng qi jian ji cheng du di 、tie ge xing cha 。ji yu ci ,ben lun wen jiang gao dao dian xing de jin he gao zong heng bi de tan na mi guan xiang jie ge ,shi xian le you shi hu bu ,cai yong guang ke ji shu zhi bei chu gao la shen xing jian ju liang hao dao dian xing de tu an hua fu ge dian ji ,zuo wei dao dian lian jie xian ying yong yu ke la shen dao dian hu lian dian lu zhong 。zhu yao yan jiu nei rong ru xia :1.cai yong ji xie bao li fang fa ,zai shu shui ji de shang huo de le rou xing ke la shen jin mo ,sui ran la shen ying bian gao da 96%,dan shi bao mo che cun jiao da ,mo fa ying yong yu ji cheng qi jian zhong 。wei jie jue shang shu wen ti ,ben lun wen ji yu guang ke ji shu zhi bei le kuan du wei 100μm、chang du wei 10 mmde tu an hua jin dian ji ,ji duan lie shen chang lv wei 1%,la shen xing you dai jin yi bu gai shan 。2.wei di gao tu an hua jin dian ji de la shen xing neng ,ben lun wen jie ge ji xie la shen neng li jiang de tan na mi guan ,cai yong guang ke ji shu he qiu ji yi an xiu shi fang fa zhi bei chu tu an hua ke la shen de jin /tan na mi guan fu ge dian ji ,yan jiu le qiu ji yi an xiu shi dui dian ji la shen xing neng de ying xiang 。jie guo biao ming ,jing xiu shi de fu ge dian ji ke la shen zhi 175%,bing ju tan na mi guan zai jin biao mian shang you hen jiang de fu zhao li ,zhan shi le ji zai ke chuan dai she bei zhong de ying yong qian jing 。3.yan jiu le bu tong xian tiao kuan du he tan na mi guan ceng shu dui fu ge dian ji ji xie xing neng de ying xiang 。shi yan jie guo biao ming ,tu an hua xian tiao kuan du wei 100μm,tan guan ceng shu wei 25ceng zui you li yu fu ge dian ji la shen 。bing ju zai 10%de ying bian xia xun huan la shen 1000ci ,fu ge dian ji reng bao chi hen hao de dao dian xing hai neng hui fu zhi chu shi zu zhi 。ci wai ,jiang ji tie ge zai shou zhi guan jie chu 、shu feng jian yi ji shu xie bian yuan shang ,shi jia bu tong cheng du de ji xie xing bian ,fu ge dian ji reng ke yi dian liang LED,zhan xian le ji zai ke chuan dai he ke zhi ru dian zi ling yu zhong de ying yong qian li 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自东北师范大学的杨硕,发表于刊物东北师范大学2019-07-08论文,是一篇关于可拉伸电极论文,光刻图案化论文,金膜论文,碳纳米管论文,巯基乙胺论文,东北师范大学2019-07-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东北师范大学2019-07-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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