[發明專利]一種石墨烯基水平結構超級電容器及其制備方法

無效

• 申請號: 201110439799.0
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102522208A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 何大偉;王永生;吳洪鵬;許海騰;富鳴
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H01G9/04
• 分類號: H01G9/04;H01G9/15
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

1.一種石墨烯基水平結構超級電容器，其特征在于：

在襯底(1)上順序制作左石墨烯導電薄膜電極(2)、右石墨烯導電薄膜電極(3)、左金屬電極(4)、右金屬電極(5)，左石墨烯導電薄膜電極(2)、右石墨烯導電薄膜電極(3)之間填充固態電解質層(6)。

2.一種石墨烯基水平結構超級電容器的制備方法，其特征在于：

該水平結構超級電容器的制備方法，包括以下步驟：

步驟一氧化石墨烯薄膜的制備

將氧化石墨烯制成質量濃度為0.01～1％的水分散液；

將該分散液通過滴涂法、垂直沉積法、浸漬提拉法或層層自組裝方法沉積到襯底(1)上，在25℃～100℃下，干燥后得到氧化石墨烯薄膜；

步驟二石墨烯導電薄膜電極的制備

將上述氧化石墨烯薄膜連同襯底放置在還原環境下進行處理，得到石墨烯薄膜；用刀片在所得到的石墨烯薄膜表面劃上一道深痕，以萬用表測量刀痕兩側處于開路狀態，得到左、右石墨烯導電薄膜電極；

或用刀片在所得到的氧化石墨烯薄膜表面劃上一道深痕，再將氧化石墨烯薄膜連同襯底放置在還原環境下進行處理得到石墨烯薄膜，以萬用表測量刀痕兩側處于開路狀態，得到左、右石墨烯導電薄膜電極；

步驟三金屬電極的制備

以掩模板遮擋步驟二中石墨烯導電薄膜電極的劃痕及劃痕周邊，在靠近薄膜邊緣地方裸露出一部分；利用真空熱蒸發鍍膜設備在上述石墨烯導電薄膜電極的裸露部分蒸鍍左、右金屬電極(4、5)；

步驟四水平結構超級電容器的制備

以左、右金屬電極(4、5)作為超級電容器集電極，左、右石墨烯導電薄膜電極(2、3)為超級電容器的左、右電極，在左、右石墨烯導電薄膜電極(2、3)之間填充固態電解質層(6)，制得石墨烯基水平結構超級電容器。

3.根據權利要求2所述的一種石墨烯基水平結構超級電容器的制備方法，其特征在于：

所述的步驟一中，采用垂直沉積法制備氧化石墨烯薄膜時，襯底(1)放置在氧化石墨烯制成質量濃度為0.01～1％的水分散液中，并與水平方向夾角為10°～80°。

4.根據權利要求2所述的一種石墨烯基水平結構超級電容器的制備方法，其特征在于：

所述的步驟二中的石墨烯導電薄膜電極的制備，形成開路所使用的工具不限，劃痕寬度小于2μm。

5.根據權利要求2所述的一種石墨烯基水平結構超級電容器的制備方法，其特征在于：

所述的金屬電極的制備，掩模板上裸露部分的形狀及其所遮擋的劃痕周邊面積不受限制。

6.根據權利要求2所述的一種石墨烯基水平結構超級電容器的制備方法，其特征在于：

步驟一中，氧化石墨烯薄膜的厚度為10～1000nm。

7.根據權利要求2所述的一種石墨烯基水平結構超級電容器的制備方法，其特征在于：

步驟一中，襯底(1)為普通玻璃襯底、石英襯底。