石墨烯电极的制备装置及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114283996A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111493703.9(22)申请日2021.12.08(71)申请人重庆石墨烯研究院有限公司地址400000重庆市九龙坡区凤笙路15号附6号(72)发明人王从元王登诗王炜举亚琪魏大鹏(74)专利代理机构重庆知竞合专利代理事务所(普通合伙)50291代理人李静(51)Int.Cl.H01B13/00(2006.01)H01B5/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称石墨烯电极的制备装置及制备方法(57)摘要本发明涉及石墨烯领域领域，公开了一种石墨烯电极的制备方法，包括如下步骤，步骤一、在基底上形成金属纺丝薄膜层；步骤二、在金属纺丝薄膜层上形成石墨烯薄膜。本发明的目的是解决现有石墨烯电极制作精细化程度高的问题，具体提供一种操作简单、精细化程度低的石墨烯电极制备方法。CN114283996ACN114283996A权利要求书1/1页1.石墨烯电极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一、在基底上形成金属纺丝薄膜层；步骤二、在金属纺丝薄膜层上形成石墨烯薄膜。2.根据权利要求1所述的石墨烯电极的制备方法，其特征在于：还包括有，步骤三、在石墨烯薄膜上覆盖上基材；步骤四、预留与石墨烯薄膜电连接的电极接入口，且电极接入口设有两个；步骤五、电极的周向用绝缘材料封边。3.根据权利要求2所述的石墨烯电极的制备方法，其特征在于：还包括有，步骤六、在金属纺丝薄膜层与石墨烯薄膜之间填充石墨烯导电材料。4.根据权利要求3所述的石墨烯电极的制备方法，其特征在于：所述的步骤六采用负压吸引方式填充石墨烯导电材料。5.根据权利要求4所述的石墨烯电极的制备方法，其特征在于：所述的金属纺丝薄膜层为从一个电极接入口处至另一个电极接入口处的金属纺丝通道。6.根据权利要求5所述的石墨烯电极的制备方法，其特征在于：所述步骤四中的两个电极接入口中的其中一个在步骤六之后用绝缘层密封。7.根据权利要求6所述的石墨烯电极的制备方法，其特征在于：所述的步骤六中的石墨烯导电材料的动力粘度为1～3mPa·s。8.根据权利要求7所述的石墨烯电极的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的石墨烯薄膜采用喷墨打印的方式打印于金属纺丝薄膜层上。9.根据权利要求8所述的石墨烯电极的制备方法，其特征在于：所述的步骤一中的金属纺丝薄膜层的金属熔点在150～500℃之间。10.制备权利要求5‑8任意一项所述的石墨烯电极的装置，其特征在于：包括静电纺丝机构、负压机构及喷墨打印机构。2CN114283996A说明书1/3页石墨烯电极的制备装置及制备方法技术领域[0001]本发明涉及石墨烯领域，具体涉及了石墨烯电极的制备装置及制备方法。背景技术[0002]电极为电子或电器装置、设备中的一种部件，用做导电介质(固体、气体、真空或电解质溶液)中输入或导出电流的两个端。输入电流的一极叫阳极或正极，放出电流的一极叫阴极或负极。[0003]在电池中电极一般指与电解质溶液发生氧化还原反应的位置。电极有正负之分，一般正极为阴极，获得电子，发生还原反应，负极则为阳极，失去电子发生氧化反应。电极可以是金属或非金属，只要能够与电解质溶液交换电子，即成为电极。[0004]石墨烯（Graphene）是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/（V·s），这一数值超过了硅材料的10倍，是已知载流子迁移率最高的物质锑化铟（InSb）的两倍以上。在某些特定条件下如低温下，石墨烯的载流子迁移率甚至可高达250000cm2/（V·s）。与很多材料不一样，石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小，50~500K之间的任何温度下，单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm2/（V·s）左右。[0005]因此，石墨烯作为电极材料的应用前景广，在制作石墨烯电极时，通常是在基底上打印石墨烯薄膜，但是由于基底的亲水性差，需要对基底改性，改性后，再利用喷涂、滴液、喷墨或者其他方式附着于基底上；另外，在喷涂时会形成卫星液滴，卫星液滴会影响均匀性，需要精心调控油墨的粘性和表面张力，精细化程度太高。发明内容[0006]本发明的目的是解决现有石墨烯电极制作精细化程度高的问题，具体提供一种操作简单、精细化程度低的石墨烯电极制备方法。[0007]本发明的基础技术方案为：石墨烯电极的制备方法，包括如下步骤，步骤一、在基底上形成金属纺丝薄膜层；步骤二、在金属纺丝薄膜层上形成石墨烯薄膜。[0008]现有的基底材料一般亲