[发明专利]石墨烯、石墨烯电极、石墨烯超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）将氧化石墨进行预还原处理；

b)将预还原处理后的所述氧化石墨设置在衬底上；以及

c)对设置有氧化石墨的衬底进行激光还原，以形成所述石墨烯。

2.如权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，所述步骤a）包括：将所述氧化石墨与预还原剂用水配置成混合液，以对所述氧化石墨进行预还原处理。

3.如权利要求2所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，在所述混合液中所述预还原剂与所述氧化石墨的质量比为预还原剂：氧化石墨=0.1～0.75。

4.如权利要求3所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，所述预还原剂包括维生素C、水合肼、硼氢化钠中的任一种或其组合。

5.如权利要求2所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，所述混合液中还含有分散剂，所述分散剂包括选自改性聚四氟乙烯乳液、聚乙烯醇溶液、N,N-二甲基甲酰胺中的任一种或其组合，且所述分散剂相对于所述氧化石墨的质量比为0.005～0.03。

6.如权利要求2所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，利用超声分散对所述混合液分散2～10分钟。

7.如权利要求2～6中任一项所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，所述步骤b)包括：将所述混合液涂布在所述衬底上，所述衬底为聚对苯二甲酸乙二酯、铝箔、硅片、聚二甲基硅氧烷、改性聚二甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、或聚四氟乙烯中的任一种。

8.如权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，所述步骤c）包括：将设置有氧化石墨的衬底粘贴并压实在光雕用光盘的照射面上后放入光照射录机内，并用具有预定波长的红外激光进行照射。

9.一种石墨烯，其特征在于，根据权利要求1～8任一项所述的石墨烯的制备方法制得。

10.一种石墨烯电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将根据权利要求1～8所述的石墨烯的制备方法得到的石墨烯加工成叉指状、平行条状、螺旋状及其组合形状中的任一种，以得到所述石墨烯电极。

11.如权利要求10所述的石墨烯电极的制备方法，其特征在于，在所述石墨烯上连接集电极。

12.如权利要求11所述的石墨烯电极的制备方法，其特征在于，在所述石墨烯的一侧粘贴导电胶带以作为所述集电极，所述导电胶带包括铜胶带、附带粘合剂的铜箔或铝箔、导电布中的任一种。

13.一种石墨烯电极，其特征在于，由权利要求10～12中任一项所述的石墨烯电极的制备方法制得。

14.一种石墨烯超级电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将根据权利要求10～12所述石墨烯电极的制备方法得到的石墨烯电极进行封装并浇注电解质溶液，待干燥后进行封装，以得到所述石墨烯超级电容器。

15.如权利要求14所述的石墨烯超级电容器的制备方法，其特征在于，所述石墨烯电极通过封装胶带进行封装，所述封装胶带包括Kapton胶带、透明胶带、封箱胶带、文具胶带、绝缘胶布中的任一种。

16.如权利要求14所述的石墨烯超级电容器的制备方法，其特征在于，所述电解质溶液包括聚乙烯醇/硫酸体系、聚乙烯醇/磷酸体系、聚甲基丙烯酸甲酯-碳酸乙烯酯-高氯酸锂体系、聚氧化乙烯-聚乙二醇-三氟甲基磺酸锂体系、聚苯胺-1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐-三甲基硅醇体系、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰幌酰亚胺-烟雾硅胶体系、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐-烟雾硅胶体系。

17.一种石墨烯超级电容器，其特征在于，由权利要求14～16任一项所述的石墨烯超级电容器的制备方法制得。

18.根据权利要求15所述的石墨烯超级电容器，其中，所述石墨烯电极之间为未经过激光还原的氧化石墨以作为隔离件将所述石墨烯电极之间进行隔离。