中科院研发新型碳纳米管透明导电膜，突破大面积制备难题

中科院研发新型碳纳米管透明导电膜，突破大面积制备难题

引用

中国科学院

等

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来源

1.

https://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/202405/t20240514_7159432.html

2.

https://www.sohu.com/a/812659368_777213

3.

https://www.linkresearcher.com/theses/82eb0eb1-6c04-4150-9b04-a305121dbad4

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https://www.ic37.com/news/2025-1_319959/

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http://newsijie.com/chanye/huagong/jujiao/2024/0905/11346535.html

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https://wenderfeng.top/article/dc396c0c-75b6-490b-93d4-ceca9c8e320e

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http://www.ip1689.com/jishu/show.php?itemid=1169

8.

https://zenithnano.com/news/bdc904cc-dbcc-402e-bde1-48c69714faf4/

近日，中国科学院物理研究所科研团队在透明导电膜领域取得重大突破。研究团队基于先进的碳纳米管网络重组（CNNR）策略，成功制备出一种大面积柔性自支撑碳纳米管透明导电薄膜（CNT TCF）。这种新材料在电导率、透光率以及力学强度方面都有显著提升，有望在未来应用于可穿戴设备、智能窗及触摸屏等领域。

该研究的核心创新在于提出了一种刻面驱动CNNR（FD-CNNR）技术。通过在单壁碳纳米管（SWNT）和Cu-O重构之间引入一种相互作用，使SWNT网络重组为更高效的导电路径。利用FD-CNNR技术，研究团队成功制备出A3尺寸甚至米级长度的大面积柔性自支撑重组碳纳米透明导电薄膜（RNC-TCF），包括重组 SWNT（RSWNT）薄膜和石墨烯与重组 SWNT（G-RSWNT）复合薄膜。

所制备的大面积RNC-TCF具有以下突出优势：

• 轻质且自支撑，能够在水面漂浮
• 具备优异的柔韧性，可无损转移至其他基底
• 高力学强度、出色透光率和导电率
• 显著的品质因子（FOM）值

这种新型透明导电膜在多个领域展现出巨大的应用潜力：

• 太阳能电池：作为透明电极，提升光电转换效率
• 智能窗：结合液晶层，实现快速加热、可控调光和除雾功能
• 触摸屏：提供更灵敏的触控体验
• 可穿戴设备：满足柔性电子设备的需求

目前，传统氧化铟锡（ITO）透明导电膜因铟资源稀缺、价格昂贵且脆性较高，难以满足柔性电子设备的需求。而中科院研发的这种新型碳纳米管透明导电膜，不仅克服了这些缺点，还实现了大面积制备，为规模化生产提供了可能。

这一突破性研究成果已申请多项中国发明专利，并在国际知名期刊《Advanced Materials》发表。随着技术的进一步完善和商业化推进，这种新型透明导电膜有望在未来的柔性电子、光电器件、光学工程、人工智能、现代建筑、交通运输甚至航空航天等领域发挥重要作用。

图1：碳纳米管透明导电膜在水面上漂浮的照片

图2：不同碳纳米薄膜的性能对比图