- 世界上第一个利用强闪烁合成高质量、低成本铜-石墨烯纳米线的技术
- 实现基于铜-石墨烯纳米线的高性能透明柔性电子器件
近年来,可折叠显示器、半透明太阳能电池、可穿戴电子设备等新一代电子技术的开发受到了关注。然而,现有的透明柔性电极材料需要复杂的加工技术和昂贵的贵金属等原材料,并且由于其性能和耐用性低下,其产品应用受到限制。铜纳米线因其出色的电性能而作为下一代透明柔性电极材料而受到关注。然而,由于其化学稳定性差,它们的商业化受到了极大的限制。相比之下,石墨烯兼具优异的电性能和化学稳定性;然而,高质量的石墨烯需要使用真空设备,导致单位生产成本高,使其难以大规模生产。
DGIST教授Youngu Lee的研究团队在铜线表面照射强光以合成石墨烯,从而提高了高质量透明柔性电极材料的生产率并降低了生产成本,从而实现了批量生产。该技术适用于各种2D材料,其适用性可以扩展到各种金属-2D材料纳米线的合成。研究团队使用铜 – 石墨烯纳米线实现高性能透明柔性电子器件,如透明柔性电极,透明超级电容器和透明加热器,从而证明这种材料的商业可行性。
用于制造透明导电电极(TCEs)的二维材料包裹的铜纳米线表现出优异的氧化稳定性、化学稳定性和机械耐久性。这些TCEs用于实现高性能透明超级电容器和加热器。特别是基于石墨烯包裹的CuNW TCE的透明超级电容器在酸性电解质条件下表现出优异的电容行为。与其他金属纳米线透明超级电容器相比,它们具有最高的面电容(18.97 mF cm−2)。
DGIST教授Youngu Lee表示:“我们开发了一种以低生产成本大规模生产基于高质量铜石墨烯纳米线的下一代透明柔性电极材料的方法。未来,我们预计该技术将有助于生产用于高性能透明柔性电子设备、半透明太阳能电池或透明显示器的核心电极材料。“
基于铜-石墨烯纳米线的高性能透明柔性电子器件
文献信息:
Jongyoun Kim et al, Ultrastable 2D material-wrapped copper nanowires for high-performance flexible and transparent energy devices, Nano Energy (2022). DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.108067
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.108067.
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