Page 96 - 《精细化工》2022年第8期

第 39 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.39, No.8
2022 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2022

功能材料
室温溶液制备半嵌入银纳米线复合透明电极

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杨聪颖，戴冯宇，张洪吉 ，施冬健，东为富
（江南大学 化学与材料工程学院，江苏 无锡 214000）

摘要：采用室温下聚合物溶液一步降阻工艺，在裸银纳米线电极〔以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为衬底〕
表面涂覆羟乙基纤维素（HEC）溶液，制备了纤维素银纳米线复合透明电极（HEC-AgNWs-PET）。通过 SEM、
AFM、UV-Vis 及薄层电阻对电极表面形貌和性能进行了表征与测试。结果表明，裸银纳米线电极表面涂覆质量
分数为 0.50%（以溶剂质量计）的 HEC 溶液后，其初始薄层电阻从 27.0 Ω/sq 降低至 14.0 Ω/sq，透光率为 87.7%。
HEC 溶液形成的纳米膜对电极的透光率基本没有影响，但降低了电极表面粗糙度。复合电极在 12 d 的加速降解测
试中表现出优异的电化学稳定性，并且在 2500 次内弯曲、外弯曲测试中，其电阻分别变为初始时的 1.36 和 1.46
倍，远小于裸银纳米线电极的电阻变化量。
关键词：银纳米线；羟乙基纤维素；结电阻；柔性电极；功能材料
中图分类号：O614.122 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 08-1596-08

Preparation of semi embedded silver nanowire composite

transparent electrode in room temperature solution

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YANG Congying, DAI Fengyu, ZHANG Hongji , SHI Dongjian, DONG Weifu
(School of Chemistry and Materials Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214000, Jiangsu, China)

Abstract: A one-step resistance reduction process of polymer solution at room temperature was developed,
by which hydroxyethyl cellulose (HEC) solution was coated on the surface of bare silver nanowire
electrode to prepare cellulose-silver nanowire composite transparent electrode. The surface morphology and
properties of electrodes obtained were characterized and analyzed by SEM, AFM, UV-Vis and sheet resistance
test. The results showed that the initial sheet resistance of the electrode was reduced from 27.0 Ω/sq to
14.0 Ω/sq, and the transmittance was 87.7% when the bare silver nanowire electrode was coated with HEC
solution at mass fraction of 0.50% (based on the mass of the solvent). The nanofilm formed by HEC solution
reduced the surface roughness of the electrode while showed little effect on the transmittance of the electrode.
Moreover, the composite electrode exhibited excellent chemical stability in the 12 d accelerated degradation
test, and its resistance changed by 1.36 and 1.46 times of the intial value, respectively, in 2500 internal and
external bending tests, which was much smaller than those of the bare silver nanowire electrode.
Key words: silver nanowires; hydroxyethyl cellulose; junction resistance; flexible electrode; functional materials

[2]
[1]
透明电极常用作电磁屏蔽膜 、发光二极管 、 性透明电极的关键材料。但银纳米线松散堆叠易导
[3]
加热器 等电子产品的关键组件。传统的透明电极 致线结处存在较高的结电阻影响其实际应用。
多由氧化铟锡（ITO）制备而成，但由于其固有的脆 针对上述问题，研究人员开发了多种对银纳米
[8]
[7]
性难以满足下一代柔性电子产品的需求，研究人员 线的处理方法，如：机械压制 、热退火 、激光烧
[9]
致力于开发 ITO 的替代材料 [4-5] 。众多研究表明，基 蚀 、电焊接 [10] 、化学焊接 [11] 等，这些工艺虽然取
于银纳米线（AgNWs）制备的电极不仅在导电方面 得了不错的降阻效果，但仍存在缺陷。机械压制所
能够与 ITO 电极相媲美，而且其在透光率和柔韧性 施加的破坏性机械压力会损伤基材；热退火不适用
[6]
方面同样表现优异 。因此，银纳米线成为制备柔 于热敏基板；激光烧蚀所需的设备昂贵；电焊接需

收稿日期：2022-02-23; 定用日期：2022-05-18; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220156
基金项目：国家自然科学基金（BK20150135）
作者简介：杨聪颖（1996—），男，硕士生。联系人：张洪吉（1982—），男，副教授，E-mail：hongjizhang@jiangnan.edu.cn。