[發明專利]一種可拉伸石墨烯膜/硅橡膠夾芯結構電極的制備方法

在審

• 申請號: 201811289053.4
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109354009A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 成鑫;劉益倫
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;H01B13/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種可拉伸石墨烯膜/硅橡膠夾芯結構電極的制備方法，其特征在于：包括以下步驟；

1)氧化石墨烯還原

將氧化石墨烯通過磁力攪拌溶解于二甲基酰胺DMF中，制備濃度為1-3mg/ml的氧化石墨烯/DMF溶液；將氧化石墨烯/DMF溶液與乙二胺按照體積比例為(1-5)：1混合均勻后，置于80℃水浴中回流條件下反應，還原氧化石墨烯制備石墨烯溶液；使用去離子水反復清洗制備的石墨烯溶液直至濾液為中性，最后將石墨烯溶液冷凍干燥制備石墨烯固體；

2)石墨烯膜制備

將制備的石墨烯固體攪拌溶解在乙醇溶液中得到0.5-5mg/ml的石墨烯溶液；石墨烯膜通過濾膜真空抽濾上述石墨烯溶液來制備，當濾膜上沒有自由水時立即撤離真空裝置；然后將附有石墨烯的濾膜放入低溫的冷凍干燥機中干燥，最后將石墨烯膜從濾膜上剝離下來；

3)硅橡膠制備

將型號為Ecoflex^TM00-30的硅橡膠A膠和B膠按照1：1的質量比混合后攪拌均勻，使用真空抽濾裝置將其中的氣泡抽出；

4)石墨烯膜/硅橡膠夾芯結構電極制備

制備的硅橡膠倒入深度為1-3mm的模具后，將表面刮平整；將制備的石墨烯膜平鋪在硅橡膠上，待硅膠固化后使用導電銀漿將銅線固定到石墨烯膜兩端；將制備的硅膠以同等厚度再次倒在石墨烯膜表面并刮平整，待硅膠固化后取出即得到可拉伸石墨烯膜/硅橡膠夾芯結構電極。

2.根據權利要求1所述的一種可拉伸石墨烯膜/硅橡膠夾芯結構電極的制備方法，其特征在于：步驟1)中所述的氧化石墨烯是由Hummers法、機械剝離或者電化學剝離制備而得。

3.根據權利要求1所述的一種可拉伸石墨烯膜/硅橡膠夾芯結構電極的制備方法，其特征在于：步驟1)中所述的回流條件下反應時間為8h-48h。

4.根據權利要求1所述的一種可拉伸石墨烯膜/硅橡膠夾芯結構電極的制備方法，其特征在于：步驟2)中所述的乙醇溶液中無水乙醇的體積含量為10％-60％。

5.根據權利要求1所述的一種可拉伸石墨烯膜/硅橡膠夾芯結構電極的制備方法，其特征在于：步驟2)中所述的濾膜的孔徑為0.22μm。

6.根據權利要求1所述的一種可拉伸石墨烯膜/硅橡膠夾芯結構電極的制備方法，其特征在于：步驟2)中所述的冷凍干燥機的初始溫度為-45℃以下，干燥時間至少是24h。

7.根據權利要求1所述的一種可拉伸石墨烯膜/硅橡膠夾芯結構電極的制備方法，其特征在于：步驟4)中所述的硅膠固化時間至少是2h。