[發明專利]一種基于絲網印刷的石墨烯柔性超級電容器的制備方法

在審

• 申請號: 202010069640.3
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111261427A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 嵇光晗;趙江;劉盼;張長春
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01G11/84
• 分類號: H01G11/84;H01G11/86;H01G11/36;H01G11/24;H01G11/74
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于絲網印刷的石墨烯柔性超級電容器的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)激光雕刻高分子聚合物聚酰亞胺膜，在聚酰亞胺膜上得到石墨烯薄層，刮下石墨烯薄層并研磨，得激光誘導石墨烯粉末；

(2)將激光誘導石墨烯粉末、乙炔炭黑和乙基纖維素加入到丙酮和雙丙酮醇的混合液中攪拌均勻、離心得激光誘導石墨烯導電油墨；

(3)根據設計需求繪制插指型電極圖案，制備絲網印刷用的絲版；

(4)取激光誘導石墨烯導電油墨置于絲版邊緣，用刮板壓住絲版與柔性襯底，使石墨烯導電油墨均勻印刷在柔性襯底上，將印刷后平面型石墨烯電極烘干；

(5)用導電銀漿將石墨烯電極的電極引腳與銅箔連接，烘干；

(6)將聚乙烯醇與水混合，加熱攪拌至聚乙烯醇顆粒完全融化至凝膠狀態，滴入濃硫酸，冷卻得凝膠電解質；

(7)將凝膠電解質均勻涂覆在激光誘導石墨烯電極上進行封裝，得石墨烯柔性超級電容器。

2.根據權利要求1所述的一種基于絲網印刷的石墨烯柔性超級電容器的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述激光雕刻的功率為9～12W，掃描速率為300～450mm/s。

3.根據權利要求1所述的一種基于絲網印刷的石墨烯柔性超級電容器的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述聚酰亞胺膜的厚度為0.05～0.18mm。

4.根據權利要求1所述的一種基于絲網印刷的石墨烯柔性超級電容器的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述激光誘導石墨烯粉末為單層或5層以下。

5.根據權利要求1所述的一種基于絲網印刷的石墨烯柔性超級電容器的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述激光誘導石墨烯導電油墨中石墨烯粉末濃度為15～60mg/ml，乙炔炭黑濃度為0.5～15mg/ml，乙基纖維素濃度為10～30mg/ml。

6.根據權利要求1所述的一種基于絲網印刷的石墨烯柔性超級電容器的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，所述插指型電極圖案的線寬0.5～2.0mm，線距0.5～1.5mm，線長10～20mm。

7.根據權利要求1所述的一種基于絲網印刷的石墨烯柔性超級電容器的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，所述柔性襯底為PET或聚乙烯。

8.根據權利要求1所述的一種基于絲網印刷的石墨烯柔性超級電容器的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，所述烘干溫度為80～120℃，時間6～8h。

9.根據權利要求1所述的一種基于絲網印刷的石墨烯柔性超級電容器的制備方法，其特征在于：步驟(5)中，所述烘干溫度為60～80℃，時間1～2h。

10.根據權利要求1所述的一種基于絲網印刷的石墨烯柔性超級電容器的制備方法，其特征在于：步驟(6)中，所述聚乙烯醇與水的比例為1:8～1:10。