銀納米線的可控合成及其透明電極的性能表征.pdf

1、銀納米線可用于制備光電性能優(yōu)異且具柔性的透明電極，是最有希望替代ITO導電玻璃的新一代透明導電材料。理論研究表明，制備性能優(yōu)異透明電極的銀納米線應具有細且長的特性，直徑應小于30nm，長徑比應不小于800。本文以合成細長銀納米線和制備高性能透明電極為目標，研究不同尺寸銀納米線的可控合成以及透明電極的制備、性能優(yōu)化和表征。
　　研究發(fā)現(xiàn)，用一鍋多醇法工藝制備銀納米線易于實現(xiàn)其直徑及長徑比的可控。形核條件、生長阻力、生長速率、二次形核

2、等是影響細長銀納米線合成的因素。論文系統(tǒng)研究了一鍋多醇法制備細長銀納米線的反應體系及工藝參數，實現(xiàn)了直徑40~100nm平均長度0.04~40μm范圍內銀納米線的尺寸可控。
　　重點研究各類鹵化物成核控制劑對銀納米線合成反應中形核和生長過程的影響。建立了成核控制劑——成核大小——產物尺寸的物理模型。實驗表明，選用NaCl/KBr體系混合形核劑，可合成出平均直徑26nm，平均長度21μm，長徑比超過800，滿足高性能透明電極要求的細

3、長銀納米線。分析認為，氯離子對反應活度的降低和溴離子對成核尺寸的控制是制備細長銀納米線的關鍵。
　　在掌握銀納米線分離分散工藝的基礎上，制備了銀納米線分散液（不含樹脂粘接劑）及銀納米線墨水（含低體積分數樹脂粘接劑），并用旋涂法分別在玻璃和PET兩種基材表面制備出透明導電膜層。在玻璃和 PET表面用優(yōu)化的分散液配方制得的導電膜層在90％透過率下的方阻分別為17.6Ω/sq和29.5Ω/sq。而由墨水制備的膜層光電性能與分散液制備的膜

4、層相當，經膠帶粘揭后導電性能基本不變。
　　旋涂法制得的銀納米線導電膜層經洗滌、加熱、加壓、介質還原等后處理可進一步提高透明電極的光電性能。各種處理的基本原理均為在不降低透光性能的基礎上降低銀納米線網絡節(jié)點的接觸電阻，以提高膜層的導電性能。結果表明，在玻璃和PET基底上制備的細長銀納米線透明電極經加熱處理后，在90%的透過率下方阻可低至10Ω/sq左右，顯著優(yōu)于ITO透明電極的光電性能。PET基底的銀納米線透明電極在加熱后導電膜層