电活性碳调控的铜电沉积工艺及其在柔性电子液体金属图案化中的应用

《Chemistry – An Asian Journal》：Electroactive Carbon Regulated Electrodeposition Process of Copper and the Application in Liquid Metals Patterning for Flexible Electronics

液态金属柔性电路制备通过纳米碳黑/石墨烯复合涂层控制铜离子电沉积，优化涂层比例和电沉积参数实现区域选择性均匀沉积，并成功制备柔性电子器件。

　　

摘要

柔性电子设备的快速进步和发展使得传统的金属薄膜制备和图案化技术越来越难以满足各种设备形式的加工需求。本研究提出了一种利用纳米碳黑/石墨烯复合涂层通过控制铜离子电沉积来制造液态金属基柔性电路的方法。通过系统地调整纳米碳黑与石墨烯的比例以及电镀电压和时间，我们研究了活性炭涂层组成对铜离子沉积动力学和形貌的影响。采用原位显微镜、电化学工作站、扫描电子显微镜、X射线衍射和接触角测量等手段对沉积过程进行了详细表征。结果表明，石墨烯优异的电子传输性能与纳米碳黑的成核位点功能相结合，实现了具有均匀成核密度的区域选择性沉积。优化后的复合涂层实现了可控的图案化电沉积，显著提高了选择性和形貌均匀性。最后，通过聚合物辅助转移技术成功制备了功能性的EGaIn@Cu@PDMS柔性电路，并在可拉伸电子设备中验证了其性能。这项工作为界面工程电沉积提供了基础见解，同时展示了制造柔性金属-聚合物电子器件的实用途径。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。