[发明专利]石墨烯电极及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种制备石墨烯电极的方法，包括如下步骤：将氧化石墨烯的水溶液和高氯酸锂的水溶液混匀作为电解液，以抛光的金属基底为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂片为对电极，恒电位进行电化学还原反应，反应完毕后将产物再于高氯酸锂水溶液中进行还原反应，反应完毕得到所述石墨烯电极。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电解液中，所述氧化石墨烯的浓度为2.0-4.0mg/mL，优选3.0mg/mL；所述高氯酸锂的浓度为0.5-1.5mol/L，优选0.1mol/L。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：构成所述金属基底的材料选自金、镍、铝和不锈钢中的至少一种，优选金；所述金属基底的厚度为20-500微米，优选200微米。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于：所述电化学还原反应步骤中，电位为-1.0至-1.3V，优选-1.2V；还原时间为5-60秒，优选10秒；测试电极面积为1-3cm²，优选1.4cm²。

所述还原反应步骤中，所述高氯酸锂水溶液的浓度为1mol/L，时间为10-60秒，优选30秒。

5.权利要求1-4任一所述方法制备得到的石墨烯电极。

6.根据权利要求5所述的石墨烯电极，其特征在于：所述石墨烯电极为三维孔结构。

7.根据权利要求6所述的石墨烯电极，其特征在于：所述三维孔结构中，孔径为5-20微米，优选10-15微米，厚度为10-60微米，优选20微米。

8.以权利要求5-7任一所述石墨烯电极为电极的电容器。

9.根据权利要求8所述的电容器，其特征在于：所述电容器的充放电时间为0.8-4毫秒，优选1.35毫秒；内阻为0.09-0.14欧姆，优选0.1欧姆；面积比电容为250-890μFcm^-2，优选400μF cm^-2。