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湖南大学JACS分段整合团队:Ag-NW透明薄膜在实际

作者:http://www.aimeemusa.com 发布时间:2019-04-16 浏览:

透明导体(TC)是具有高透光率和优异导电性的功能膜。它是电子和光伏器件的关键部件之一,例如平板显示器,有机发光二极管(OLED)和太阳能电池。目前,ITO(氧化铟锡)薄膜是最广泛使用的TC,但ITO薄膜存在诸如铟资源不足,薄膜加工成本高以及易于在柔性基板上碎裂的问题。为了克服ITO的缺陷,满足新一代柔性器件的需求,近年来研究了几种可替代ITO的TC材料,如导电聚合物,碳纳米管,石墨烯和Ag纳米线(Ag-NW) )。其中,Ag-NW具有优异的机械性能,光学性能和导电性,其制备成本低(可通过化学方法合成),并可通过溶液法(如旋转法)加工成透明膜。涂料,涂料等)。因此,Ag-NW膜特别有吸引力,是最有前景的下一代TC。然而,Ag-NW通常通过多元醇还原方法合成,并且在合成过程中需要聚合物配体聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为Ag-NW的结构导向剂和稳定剂。因此,在Ag-NW加工成薄膜后,残留在其表面上的PVP绝缘层在Ag-NW和Ag-NW之间的接触处引起非理想的Ag-PVP-Ag界面,导致更高让。接触电阻使Ag-NW透明膜的导电性劣化。另外,银是更活泼的金属并且在大气环境中容易氧化,导致Ag-NW透明膜的稳定性差。因此,如何有效地解决这两个问题是Ag-NW透明薄膜实际应用中需要解决的挑战。

【成果简介】

最近,湖南大学物理与微电子学院的段文英教授,胡佳文教授和胡伟助理教授,化学与化学工程学院,J。Am。化学。 SOC。本文发表了题为“用于高性能透明导体的银纳米线薄膜的直接室温焊接和化学保护”的文章,该文章报道了室温下的直接电导率和化学保护,以大大提高Ag-NW透明薄膜的电导率。稳定性研究。结果表明,用NaBH4溶液处理Ag-NW透明薄膜可有效去除残留在Ag-NW表面的PVP绝缘配体,并在Ag-NW与Ag-NW接触处形成清洁的Ag-Ag界面。从而改善了Ag- NW透明薄膜的导电性。在经处理的Ag-NW透明膜的表面上进一步改性致密的疏水十二烷基硫醇(DT)保护层之后,保护层可以有效地将水分和腐蚀性组分(例如硫化合物)从空气中分离到Ag。 -NW透明膜的腐蚀和氧化大大提高了Ag-NW透明膜的稳定性。本研究提供了一种温和的室温溶液,用于焊接和保护Ag-NW透明薄膜,可显着提高Ag-NW透明薄膜的导电性和稳定性,而不影响其透明度,因此是Ag-NW透明薄膜。实际应用迈出了重要的一步。

【图文导读】

图1. Ag-NW薄膜表面PVP移除和DT保护示意图

该示意图显示用NaBH 4溶液处理Ag-NW膜产生强吸附的氢化物吸附层。氢化物吸附层取代残留在膜上的PVP配体,使得Ag-NW与Ag-NW直接接触,从而降低NW-NW接触电阻。随后,在Ag-NW表面上修改DT以形成致密的疏水性DT保护层。