寧波材料所基于納米銀體系的印刷電子材料研究獲進(jìn)展

　　印刷電子技術(shù)是采用傳統(tǒng)印刷技術(shù)制造電子器件與系統(tǒng)的科學(xué)與技術(shù)。該技術(shù)制備的電子器件與傳統(tǒng)的硅基微電子制造技術(shù)相比，具有大面積、柔性化和低成本等特點(diǎn)。印刷電子技術(shù)作為一種靈活、快捷、環(huán)保的制造方法，近年來成為材料、電子、制造界共同關(guān)注的熱點(diǎn)。

　　中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所宋偉杰團(tuán)隊(duì)以銀納米材料作為研究對象，可控制備出銀納米顆粒和銀納米線類印刷墨水，進(jìn)一步采用印刷電子、共混旋涂等成膜技術(shù)制備出基于各類基底的導(dǎo)電薄膜。

　　納米銀顆粒及打印電路

　　從環(huán)境友好、無色透明和物性穩(wěn)定的無顆粒型有機(jī)銀前驅(qū)墨水制備入手，采用噴墨打印技術(shù)制備了電阻率為3.1μΩcm的電子線路，進(jìn)一步采用噴墨打印制備了太陽能電池銀柵線。該方法實(shí)現(xiàn)了銀電子線路在圖形及寬度厚度方面的可控制備，能大大提高生產(chǎn)效率，降低銀的使用，減少器件成本。相關(guān)工作發(fā)表論文和專利：AppliedSurfaceScience，2012，258(19)，7384和102286226A(已授權(quán))。

　　PET上不同密度銀納米線

　　采用簡便的方法快速、大量制備銀納米顆粒，銀顆粒以固態(tài)存放，不變質(zhì);采用綠色環(huán)保的水溶液進(jìn)行分散得到性能穩(wěn)定的銀顆粒墨水，研究了墨水中銀顆粒的穩(wěn)定機(jī)制;并采用噴墨打印機(jī)在塑料、紙張等柔性基底制備粘附力強(qiáng)、電導(dǎo)率高的LED電路、RFID標(biāo)簽、電磁屏蔽材料等，并討論了室溫化學(xué)燒結(jié)銀顆粒的可行性。相關(guān)工作發(fā)表論文：Nanoscale，2014，6(3)，1622，MaterialsChemistryandPhysics，2014，147(3)，550，MaterialsLetters，2014，123，124;專利：102827509A(已授權(quán))，102816462A(已授權(quán))。

　　金屬氧化物/銀納米線/金屬氧化物復(fù)合薄膜

　　使用溫和、環(huán)境友好的合成方法，成功制備了不同長徑比、分布均勻性好的銀納米線，并且可以固態(tài)形態(tài)放置，需要使用的時(shí)候，進(jìn)行分散。進(jìn)一步，以PET、PI和纖維素等高分子為基底，制備了高透過率、低電阻的二維及三維透明導(dǎo)電薄膜，展示出很好的抗彎曲性能。同時(shí)，該類薄膜可用于高性能的電加熱領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)良好的除霧升溫功能。而對于以纖維素為基底的薄膜，更具有環(huán)境友好和可降解的特點(diǎn)，可能是未來直接接觸皮膚類可穿戴設(shè)備的選擇。相關(guān)工作論文將發(fā)表在Materialsletters等期刊上。

　　銀納米線薄膜具有優(yōu)良的光電特性和柔韌性，但單純的銀納米線薄膜的表面粗糙度較大及與基底的附著力差。該課題組采用磁控濺射和旋涂法、滾涂法相結(jié)合，在PET、PI的柔性基底上制備了金屬氧化物/銀納米線/金屬氧化物三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜，進(jìn)一步增加了薄膜的抗彎曲性能和耐候性，該復(fù)合薄膜有望應(yīng)用于柔性電子器件、能源存儲和光伏器件等領(lǐng)域。相關(guān)工作發(fā)表論文：JournalofMaterialsChemistryC，2014，2(19)，3750，ACSappliedmaterials&interfaces，2015，7(7)：4299;專利：103730195A，103730194A。

　　上述工作得到了國家自然科學(xué)基金、浙江省自然科學(xué)基金和寧波市自然科學(xué)基金的項(xiàng)目支持。