[发明专利]一种高性能石墨烯薄膜电极及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能石墨烯薄膜电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，制备氧化石墨烯凝胶膜，所述氧化石墨烯凝胶膜通过将高浓度氧化石墨烯水溶液涂覆在憎水性基底表面得到，所述的憎水性基底为耐高温聚合物膜；

第二步，制备多孔三维网络结构石墨烯湿薄膜，所述多孔三维网络结构石墨烯湿薄膜通过将所述氧化石墨烯凝胶膜置于密闭反应釜内热处理得到；

第三步，制备石墨烯薄膜电极，所述石墨烯薄膜电极通过将第二步反应得到的所述多孔三维网络石墨烯湿薄膜从基底上剥离并干燥得到。

2.如权利要求1所述的石墨烯薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述耐高温聚合物为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚醚醚酮或聚醚砜。

3.如权利要求1所述的石墨烯薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述高浓度氧化石墨烯水溶液通过浓缩氧化石墨烯稀溶液得到，所述浓缩方法包括真空干燥、旋转蒸发仪蒸发或直接加热浓缩。

4.如权利要求3所述的石墨烯薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯稀溶液由氧化石墨和水通过超声分散或高速搅拌得到，所述氧化石墨通过Hummers法、Brodie法或Staudenmaier法制备而成。

5.如权利要求1所述的石墨烯薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述高浓度氧化石墨烯水溶液浓度为5-30mg/mL。

6.如权利要求1所述的石墨烯薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯凝胶膜的厚度为10-1000微米。

7.如权利要求1所述的石墨烯薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述反应釜体积为所述氧化石墨烯凝胶膜中水分体积的20-100倍。

8.如权利要求1所述的石墨烯薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述热处理温度为150-200℃。

9.如权利要求1所述的石墨烯薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述热处理时间为1-24h。

10.如权利要求1所述的石墨烯薄膜电极的制备方法，其特征在于，所述的干燥方法为室温晾干、加热烘干或冷冻干燥。