深研院新材料学院潘锋团队通过调控微相分离弹性体，优化导电浆料性能
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当前，随着电子器件向微结构化、规模化制造发展，尤其在印刷电子领域，高精度、高可靠性的印刷电极已成为决定器件性能与良率的关键因素。在金属导电浆料的性能调控体系中，实现颗粒均匀分散与烧结后可控融合，是制备高保真、低电阻率导电结构的核心前提。但颗粒间相互作用与有机载体的界面、流变行为相互影响。为此，载体体系需具备适配的流变性能，以保证印刷过程中的形貌稳定性，在烧结阶段则应促进颗粒渐进式颈缩生长，进而推动晶粒均匀长大。
在传统体系中，聚酰胺蜡（PW）富含酰胺基团，可通过可逆氢键与增稠剂乙基纤维素（EC）构建均一三维凝胶网络。剪切作用下，该网络可被破坏并快速重构，表现出显著触变恢复特性，这也是PW被广泛用作触变剂的原因。但随着银浆性能要求的提升（如更高分散性、流动性）和加工条件的苛刻化（如高剪切速率印刷），上述网络会出现局部刚性增强，进一步强化颗粒间连接，使浆料剪切流动性下降，易引发颗粒聚集或絮凝，进而损害印刷均匀性与烧结致密化程度。
针对上述问题，北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋团队近日取得重要研究进展。该工作通过引入苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）作为触变剂，解决高银含量下银颗粒聚集难题，同步改善银粉分散性，实现高分辨率印刷并提升电极导电性能。研究发现，SEPS依托硬段与软段的协同作用构建可逆弹性微凝胶网络，完成对体系界面结构的动态调控。其中，硬段作为结构骨架，可与银颗粒表面有机层通过范德华力、静电相互作用及疏水相互作用实现强界面吸附，有效隔离银颗粒、削弱颗粒间引力并抑制团聚，显著提升颗粒分散性。软段则在界面处形成柔性调控层，在剪切作用下发生链段重排赋予体系剪切变稀特性，且在剪切停止后可快速恢复体系黏弹性。该工作实现了有机-无机界面的动态调控，在促进银颗粒均匀分散的同时，显著优化银浆流变性能与烧结后电极电学性能。该策略成功将聚合物分子结构与宏观功能性能相关联，为印刷电子、光伏电极及高精度微器件用多相导电浆料的设计提供了通用化思路。
两种有机载体体系调控银浆性能的机理示意图
相关研究成果以“Microphase-Separated Elastomers Enable Synergistic Dispersion and Coalescence Control in Conductive Pastes for Fine Printing”为题发表国际顶级能源期刊《先进材料》（Advanced Materials）上。
本研究工作在潘锋、北京大学杨卢奕副研究员与中国科学院化学研究所林原研究员的共同指导下完成，北京大学深圳研究生院新材料学院博士生候志灼为本文第一作者。该工作获得了广东省软科学研究计划项目、广东省创新团队和深圳市新能源材料基因组制备和检测重点实验室等项目的支持。
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