1.一種基于噴墨打印圖形化的ZnO陰極,其特征在于:自下而上包括陰極基板、圖形化ZnO種子層和圖形化ZnO陰極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于噴墨打印圖形化的ZnO陰極,其特征在于:所述的圖形化ZnO種子層通過(guò)噴墨打印的方法制備,采用的是適用于噴墨打印的ZnO墨水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于噴墨打印圖形化的ZnO陰極,其特征在于:所述的適用于噴墨打印的ZnO墨水采用ZnO的溶膠液、ZnO量子點(diǎn)溶液和含Zn2+的有機(jī)溶液中的任一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于噴墨打印圖形化的ZnO陰極,其特征在于:所述的含Zn2+的有機(jī)溶液中,溶質(zhì)為Zn(NO3)2或Zn(Ac)2,有機(jī)溶劑為乙醇、丙醇、乙二醇、異丙醇、乙醇胺、乙二醇胺、乙二醇甲醚、乙酸丁酯和乙二醇乙醚中的一種或幾種混合液;所述含Zn2+的有機(jī)溶液中的Zn2+濃度為0.001-0.5 mol/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于噴墨打印圖形化的ZnO陰極,其特征在于:所述的ZnO的溶膠液中,溶質(zhì)為Zn(NO3)2或Zn(Ac)2,溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、異丙醇、乙醇胺、乙二醇胺、乙二醇甲醚和去離子水中的一種或幾種混合液,濃度為0.01-2mol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于噴墨打印圖形化的ZnO陰極,其特征在于:所述的圖形化ZnO種子層的圖形通過(guò)改變噴墨打印的參數(shù)或計(jì)算機(jī)編程進(jìn)行靈活控制,噴墨打印后圖形化的ZnO種子層進(jìn)行烘干固化,烘干溫度為90℃,時(shí)間為5-10min;固化后ZnO種子層厚度為5-500nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于噴墨打印圖形化的ZnO陰極,其特征在于:所述的圖形化ZnO陰極為ZnO陰極陣列,陰極材料的高度為1-50μm。
8.一種制備如權(quán)利要求1所述的基于噴墨打印圖形化的ZnO陰極的方法,其特征在于:包括以下步驟:
(1)陰極基板襯底進(jìn)行劃片和清洗;
(2)對(duì)陰極基板襯底進(jìn)行等離子處理5min后,噴墨打印所需圖形的ZnO種子層;
(3)對(duì)步驟(2)的ZnO種子層進(jìn)行烘干,隨后燒結(jié),燒結(jié)溫度為250-400℃,燒結(jié)時(shí)間為1-2個(gè)小時(shí),得到圖形化ZnO種子層;
(4)采用電化學(xué)法或水熱法在圖形化ZnO種子層上生長(zhǎng)圖形化ZnO陰極;
(5)對(duì)步驟(4)的ZnO陰極進(jìn)行燒結(jié),燒結(jié)溫度為250-400℃,燒結(jié)時(shí)間為1-2個(gè)小時(shí)。