传奇私服刚开石墨烯/ITO复合导电电极:提高透光率和电导

  铟锡氧化物(ITO)具有高电导率、高化学稳定性、光学透明性好以及与基体结合力强等特性,被广泛用作透明导电电极材料。ITO与石墨烯的复合能进一步提高电导率、载流电荷迁移及表面载流子密度等电学特性,同时还能保持优异的化学稳定性,是近年来的研究热点。ITO与石墨烯复合的难点在于:如何将ITO纳米粒子均匀沉积在石墨烯表面,并且最大程度地保持ITO和石墨烯层的结构完整性。

  韩国国立顺天大学Ji-Myon Lee等人开发了一种简便环保的液相化学沉积+后续真空退火的方法:首先,以廉价的In(NO3)3H2O和SnCl4为原料制备了不含有机物的ITO分散液,然后,在石墨烯表面均匀沉积一层10wt% ITO纳米颗粒。所制备ITO-石墨烯复合材料具有优异的可重复的可见光透光率(85%),相对CVD制备的石墨烯,电导率提高28.2%。

图1:a)CVD石墨烯生长过程示意图。b)ITO纳米粒子/石墨烯杂化材料的合成工艺流程。c)SiO2/Si衬底上石墨烯的光学显微图像。d)SiO2/Si基底上的CVD石墨烯的拉曼光谱和洛伦兹拟合曲线。

图2:a)铜片上CVD石墨烯的FE-SEM图。b)在铜上沉积ITO纳米颗粒且在空气干燥后的石墨烯FE-SEM图。c)退火前ITO纳米粒子在SiO2/Si衬底上沉积石墨烯的FE-SEM图。d)真空下450℃退火1小时后,ITO纳米粒子在SiO2/Si衬底上沉积石墨烯的FE-SEM图。e)在SiO2/Si衬底上ITO纳米粒子修饰的石墨烯的光学显微图像。

图3:a)真空下450℃退火1小时后ITO纳米粒子沉积的石墨烯的XRD图和洛伦兹拟合曲线。 b) 真空下450℃退火1小时后沉积在石墨烯上的ITO纳米颗粒的EDX光谱。

图4:真空下450℃退火1小时后沉积在石墨烯上的ITO纳米粒子的光电子能谱:a)宽扫描光谱,b) In3d的窄扫描光谱,c)Sn3d的窄扫描光谱,d)  C1 s的窄扫描光谱。

图5:真空下450℃退火1小时后,转移到SiO2 /Si上的CVD石墨烯和ITO纳米颗粒修饰石墨烯的拉曼光谱,放大的洛伦兹拟合图:b) G峰,c) 2D 峰,d) D峰,e)不同情况下的石墨烯ID/IG与 I2D/IG的比率。

图6:a) 石墨烯和ITO纳米颗粒沉积石墨烯的电压-电流(V – I)特性(插入图像显示了所制备样品的示意图)。b) 石墨烯和ITO纳米颗粒沉积的石墨烯的紫外-可见光谱。c) 电阻和透光率随光密度的变化图。

文章题目:

Synthesis and Characterization of Graphene/ITO Nanoparticle Hybrid Transparent Conducting Electrode

来源:NanoMicroLetters

(以上文章系转载,并不代表本联盟观点,如涉及版权等问题,请联系我们以便处理)


重点关注:

关于赴德国参加“Graphene 2018”会议并顺访波兰、俄罗斯石墨烯研发机构的邀请