一步球磨法制备石墨烯/炭黑水性导电油墨应用于柔性电子器件

• 作者: 刘卓 刘燕珍 孔庆强 李晓明 杨晓 谢莉婧 贾辉 陈成猛 陈景鹏
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 工学
• 关键词: 石墨烯 导电填料 柔性电子器件 三维网络结构 聚酰亚胺 流变学性能 辊压 炭黑
• 年，卷（期）: zgkxclkxywb_2020,（3）
• 页码范围: 392-402
• 页数: 11页
• 分类号: TQ3

摘要

本文以石墨烯和炭黑作为导电填料,通过一步球磨法制备了高导电的水性碳系油墨.当石墨烯质量分数为10%时,复合油墨具有最优的流变学性能;在丝网印刷中,该油墨在聚酰亚胺基底上形成均匀致密的涂层.在微观上,涂层具有夹层三维网络结构,电阻率为0.23±0.01Ωcm(92±4Ωsq^-1,25μm),是纯炭黑涂层电阻率(0.77±0.01Ωcm)的30%.辊压处理后,电阻率降至0.18±0.01Ωcm(72±4Ωsq^-1,25μm),且涂层具有良好的机械柔性,经过3000次循环弯折试验后电阻仅增加12%.最后,我们将石墨烯/炭黑复合涂层作为柔性导体,成功组装了发光书签和薄膜开关,表明该涂层在柔性电子器件大规模生产中具有巨大的潜力.