自旋喷射系统可快速制造多层导电薄膜
来源：科技日报 发布日期：2012年05月09日
科技日报讯 （记者刘霞）据物理学家组织网5月8日（北京时间）报道，美国科学家最新研制出一种自动系统，其能快速高效地制造出坚固且柔性透明的多层导电薄膜，这种薄膜可广泛应用于锂离子电池和燃料电池的制造过程中。相关研究将发表在美国化学会（ACS）主办的《ACS纳米》杂志上。
现有很多的装配法都无法快速高效且可控地制造出这些纤薄的多层导电薄膜，因此大大限制了其使用范围和前景。名为自旋喷射逐层（SSLbL）装配的新组装技术由耶鲁大学化学和环境工程学助理教授安德鲁·泰勒领导的科研团队研发成功。这一组装技术节省了加工处理时间并制造出了具有纳米尺度精确度以及性能更加卓越的多层导电薄膜。与以前的组装技术相比，新系统不仅效率更高，而且能更好地控制薄膜的特性。
研究人员雷斯特·格莱斯表示：“新技术可用来研发功能性的纳米涂层。我们研制出的这一系统不仅能节省逐层装配薄膜所耗费的时间，还能更好地控制薄膜的性能。”他们使用该系统，54分钟内就装配出了一个样本薄膜，而使用传统的装配方法——浸涂逐层法，制造出具有同样导电性能的薄膜则需要76分钟。
除了减少装配时间，新系统也能很好地控制最终得到的薄膜的厚度和匀质性。科学家们很早都知道，薄膜涂层碳纳米管在制造传感器和电极方面具有非常重要的意义，但使用传统的浸涂逐层法制造出来的薄膜的导电性一直不均匀，而新系统则能制造出导电性更均匀的导电薄膜。
研究人员已使用新方法装配出超薄的聚合物和纳米管多层薄膜，并将制造出的薄膜用作锂离子电池的电极。他们表示，最新研究也有助于他们快速制造出具有纳米尺度精确性的电极。泰勒表示：“这一技术的应用范围将非常广泛，可以用于制造比钢铁还坚固的超硬材料、氧气扩散膜、药物载体等。”
总编辑圈点
在纳米层面，做出更薄、更均匀、更牢固的膜，比制造保鲜膜可是难得多。新能源汽车需要的动力电池的效率，很大程度上依赖于电极薄膜的品质。美国科学家发明的新工艺，在改善纳米薄膜特性的同时，减少了加工时间，增加了一条技术路径。近年来，不少薄膜材料和工艺都应用在新式电池的电极上。比如石墨烯薄膜也是其中较有希望的一种。最终哪个方案会投入大规模商业？我们拭目以待。
