Facile Synthesis of Oxidation-resistive Copper Nanowires for High-conductive Flexible and Foldable Electrodes

Abstract

용액 공정에 사용 가능한 구리 나노선은 유망한 전극 물질로서 차세대 전자 제품에 적용되기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 이런 구리 나노선은 흔히 저가, 높은 전도도, 좋은 유연성 등 특성을 가지고 있다. 최근에 구리 나노선을 합성함에 있어서 다양한 방법이 보고 되었으나 나노 단위의 구리의 강한 산화성과 높은 소성온도로 인하여 실질적으로 사용되기에는 문제점이 있다. 본 연구에서는 간단한 다가 알콜의 환원법으로 산화 안정성이 강하고 소성온도가 낮은 구리 나노선을 합성 하였고 이를 이용하여 유연성 전극을 제조하였다. 브롬화 칼륨과 올레일 아민은 여기에서 구리의 나노선 모양을 인도하고 산화를 막아주는 주요한 역할을 한다. 합성된 물질을 볼 때 구리 나노선은 단일 결정을 가지고 있으며 평균 직경이 92 nm 이고 길이는 30 μm 이며 아이소프로필 알코올 용액에 잘 분산되어 있다. 이렇게 합성된 구리 나노선은 강한 산화 안정성, 좋은 분산성, 낮은 소성 온도 및 높은 전도성을 나타내어 기존의 문제점들은 해결하였다. 구리 나노선을 180 °C 진공 오븐에서 소성 및 제조 된 유연전극은 낮은 표면 저항값을 (0.1~0.6 Ω/sq) 보이고 훌륭한 기계적 특성을 나타내고 있다. 이런 구리 나노선으로 제조 된 유연 전극은 차세대 전자제품의 전극 물질로서 유망한 후보라고 할 수 있다.