CH719595A1 - Encre conductrice comportant du graphène. - Google Patents

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CH719595A1 CH000422/2022A CH4222022A CH719595A1 CH 719595 A1 CH719595 A1 CH 719595A1 CH 000422/2022 A CH000422/2022 A CH 000422/2022A CH 4222022 A CH4222022 A CH 4222022A CH 719595 A1 CH719595 A1 CH 719595A1
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Abstract

L'invention concerne une encre conductrice comportant du graphène, l'encre comportant en fraction massique, à l'état liquide, entre 20% et 40% de graphène, de 5% à 40% de résine acrylique et de 10% à 30% de solvants et 2 à 20% de dispersant, et à l'état solide, au moins 50% de graphène caractérisé en ce qu'elle comporte des pigments métalliques.

Description

DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention se rapporte à une encre conductrice comportant du graphène en particulier une encre conductrice agencée pour conduire un courant électrique.
[0002] Le graphène est un matériau fin et résistant connu de l'homme du métier. Le graphène est une couche unique d'atomes de carbone, étroitement liés dans un réseau cristallin en nid d'abeille qui est l'élément structurel de base des applications industrielles et manufacturières du carbone, notamment le graphite, le charbon de bois et les nanotubes de carbone.
[0003] Aujourd'hui, il est très courant d'utiliser du graphite qui est appelé à tort graphène et les propriétés chimiques de ce matériau étant difficilement maitrisables, le rendement n'est pas toujours au rendez-vous.
[0004] En règle générale, il est aujourd'hui gens font surtout usage d'encres utilisant le graphène avec un faible dosage de graphène.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
[0005] Il est aujourd'hui communément utilisé des métaux du type cuivre ou argent pour conduire du courant. Ces métaux sont de bons conducteurs mais coûtent chers.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
[0006] Le but de la présente invention est de proposer une encre conductrice à base de graphène dont les propriétés permettent une bonne conductibilité, une faible épaisseur et un coût maitrisé.
[0007] Selon la présente invention, une encre conductrice comportant du graphène comporte en fraction massique, à l'état liquide, entre 20% et 40% de graphène, de 5% à 40% de résine acrylique et de 10% à 30% de solvants et 2 à 20% de dispersant, et à l'état solide, au moins 50% de graphène caractérisé en ce qu'elle comporte des pigments métalliques.
[0008] Dans une forme d'exécution, l'encre comporte entre 5% et 25% de pigments métalliques, notamment des pigments l'argent ou de cuivre.
[0009] Dans une forme d'exécution préférentielle, le graphène est composé de particules d'au moins deux granulométries différentes.
[0010] Toujours selon cette forme d'exécution préférentielle, l'encre comporte des particules d'une granulométrie de 1 à 3 microns.
[0011] Dans une forme d'exécution, l'épaisseur de l'encre, une fois sèche est inférieur à 10 microns.
[0012] Dans une forme d'exécution, l'encre est agencée pour chauffer lorsqu'une tension électrique est appliquée.
[0013] Dans une autre forme d'exécution, le graphène est composé d'au moins deux types de particules à granulométrie différente.
[0014] Selon cette autre forme d'exécution, au moins une des particules de graphène a une granulométrie de 1 à 3 microns.
[0015] Dans une forme d'application, l'encre conductrice est utilisée pour fabriquer une diode, une cellule photovoltaïque, une batterie ou une feuille électrothermique.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
[0016] Dans le cadre de l'application d'une encre conductrice selon la présente invention, sur une structure électrothermique multicouche, ou film chauffant, l'encre conductrice comporte en fraction massique, à l'état liquide, entre 20% et 30% de graphène, de 10% à 30% de résine acrylique et de 10% à 20% de solvants et 5% à 15% de dispersant, et à l'état solide, au moins entre 50% et 60% de graphène ainsi que entre 5% et 20% de pigments métalliques d'argent.
[0017] L'encre conductrice appliquée au film chauffant est agencée pour conduire l'énergie électrique entre une anode et une cathode et ainsi alimenter en courant le film chauffant. L'encre conductrice fait office d'électrodes.
[0018] Dans cet exemple, le film chauffant devant être le plus fin possible inférieur à 0.4mm, le graphène utilisé dans cette encre conductrice est composé de particules de graphène d'une granulométrie de 1 à 3 microns, et dans certains cas, d'au moins deux types de particules à granulométrie différente, par exemple composé de particules de graphène d'une granulométrie de 1 à 3 microns et de particules de graphène d'une granulométrie de 7 à 10 microns.
[0019] L'encre conductrice peut être disposée dans sur un film connecté soit à un courant continu soit à un courant alternatif, sans pour autant avoir d'impact sur les performances de chauffe du film chauffant.
[0020] Bien que l'invention ait été décrite selon un mode de réalisation particulier, elle n'y est nullement limitée, et des variantes peuvent y être apportées, ainsi que des combinaisons des variantes décrites concernant notamment l'épaisseur de l'encre sur un support sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.

Claims (6)

1. Encre conductrice comportant du graphène, l'encre comportant en fraction massique, à l'état liquide, entre 20% et 40% de graphène, de 5% à 40% de résine acrylique et de 10% à 30% de solvants et 2 à 20% de dispersant, et à l'état solide, au moins 50% de graphène caractérisé en ce qu'elle comporte des pigments métalliques.
2. Encre selon la revendication 1, comportant entre 5% et 25% de pigments métalliques, notamment des pigments l'argent.
3. Encre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le graphène est composé de particules d'au moins deux granulométries différentes.
4. Encre selon la revendication 3, comportant des particules d'une granulométrie de 1 à 3 microns.
5. Encre selon l'une des revendications précédentes, dont l'épaisseur, une fois sèche est inférieur à 10 microns.
6. Utilisation de l'encre selon les revendications 1 à 5, pour fabriquer une diode, une cellule photovoltaïque, une batterie, une feuille électrothermique.
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