[发明专利]一种表面具有导电线路的石墨烯复合薄膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种具有导电线路的石墨烯复合薄膜的制备方法，包括以下步骤，首先在第一基板的表面形成导电线路，得到基板材料；然后将上述步骤得到基板材料的具有导电线路的表面上，复合一层或多层的石墨烯薄膜，再在石墨烯薄膜的表面结合第二基板，得到中间品；最后采用化学刻蚀法去除上述中间品的第一基板，得到具有导电线路的石墨烯复合薄膜。本发明能够在石墨烯薄膜表面形成高导电图形，而且所形成的高导电图形形状任意，特别是高导电线路与石墨烯薄膜之间结合力良好，且高导电图形自身可具有良好的柔性。同时，本发明提供的制备方法，不仅工艺过程简单易行，还能与石墨烯薄膜的工艺过程匹配，易于大规模产业化应用。

技术领域

本发明属于石墨烯复合薄膜技术领域，涉及一种具有导电线路的石墨烯复合薄膜的制备方法，尤其涉及一种表面具有导电线路的石墨烯复合薄膜的制备方法。

背景技术

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。它是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。作为一种由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，它是目前进入应用领域中最薄的材料和最强韧的材料，断裂强度比钢材还要高200倍，还有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％；同时石墨烯具有巨大的理论比表面积，物理化学性质稳定，可在高工作电压和大电流快速充放电下保持很好的结构稳定性，同时，石墨烯还具有优异的导电性，可以降低内阻，提高超级电容器的循环稳定性；而且石墨烯如果能够制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍；另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光。并且非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。正是由于石墨烯具有上述诸多的优异物理化学性质，其在储能材料，环境工程，灵敏传感方面被广泛应用，被称为“黑金”或是“新材料之王”，而且潜在的应用前景广大，目前已成为全世界的关注焦点与研究热点。

正是由于石墨烯具有优异的力、热、光和电性质，使其在电子器件、光电转换、显示等领域具有重大的应用潜力。现有的石墨烯应用于电子电气相关的应用时，一般需要在石墨烯表面制备电极。目前在石墨烯表面制备电极的方式往往采用铟、导电银浆等形成。如在申请号为201510203320.1的专利中，采用导电银浆在石墨烯表面通过丝网印刷形成电极。但是这种方式有以下不足：1，工艺步骤多，在印刷导电银浆的过程中，很可能造成石墨烯薄膜的破损。2，导电银浆印刷后形成的电极一般需要通过烘干固化。3，石墨烯表面化学活性较低，导电银浆和石墨烯薄膜的结合力弱，容易脱落。4，导电银浆固化后形成的电极不具备柔性，弯曲后易开裂破损，不适于柔性电子电气领域的应用。

因此，如何得到一种更合适的石墨烯表面制备电极的方式，能够克服上述缺陷，同时技术方案简单易于实现，已成为领域内诸多一线研发人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种具有导电线路的石墨烯复合薄膜的制备方法，特别是一种表面具有导电线路的石墨烯复合薄膜的制备方法，本发明制备的表面具有导电线路的石墨烯复合薄膜，具备柔性，能够形成与石墨烯薄膜之间结合力良好的高导电图形，而且技术方案简单易于实现。

本发明提供了一种具有导电线路的石墨烯复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

1)在第一基板的表面形成导电线路，得到基板材料；

2)将上述步骤得到基板材料的具有导电线路的表面上，复合一层或多层的石墨烯薄膜，再在石墨烯薄膜的表面结合第二基板，得到中间品；

3)采用化学刻蚀法去除上述中间品的第一基板，得到具有导电线路的石墨烯复合薄膜。

优选的，所述第一基板的材质包括铜、铁和钴中的一种或多种构成的合金；

所述导电线路的材质包括镍、铂、金、钛和钌中的一种或多种构成的合金。