[实用新型]一种柔性纸基石墨烯电极

说明书

本实用新型公开了一种柔性纸基石墨烯电极，包括：基底，以柔性纸张作为基底，所述纸张表面具有高度多孔性和吸收性；石墨烯电极，石墨烯电极设置于纸张的表面；引脚，所述引脚为矩形铜箔，与所述石墨烯电极相连。本实用新型利用市面上常用于印章制作的超微泡沫状高分子光敏材料，基于激光雕刻技术制备得出复杂图案纸基柔性电极。该柔性纸基电极解决了现有市面柔性石墨烯电极图案单一的问题，促进了柔性石墨烯电极的广泛使用，且电极质量轻薄、柔韧性和弯曲性能优异，可用于纸基柔性电子器件制备。

技术领域

本实用新型涉及一种石墨烯电极，具体的说是一种基于柔性纸基的石墨烯电极，属于电极材料化学领域。

背景技术

柔性和可穿戴电子设备的快速发展需要可穿戴式储能装置，因此迫切需要高性能的电极材料。与传统的多孔碳和纳米碳电极相比，石墨烯电极具有高密度，不含任何导电剂和粘合剂，可进一步提高体积能量密度，因此获得广泛研究。目前一般的石墨烯电极为条状或叉指形状，图案相对简单，而且直接在纸上激光雕刻石墨烯电极有很大缺陷。因此，利用简单且环保的材料制作复杂图案的高精度柔性石墨烯电极仍具有一定的挑战性。

常用于制造柔性电子基材的有机塑料（PE、PET、PEN、PI 等）原料价格高且难降解，相比来说，纸张质轻价廉、环境友好、材料易得，柔韧性和弯曲性能优异。另外，纸张由三维分层排列的纤维素纤维组成，具有多孔和粗糙的纤维结构，吸水效果显著，可以增强其与电子器件的结合力，因此可作为柔性电子器件可选择的柔性支撑基材。

光敏印章中使用的光敏垫是一种具有大量微孔的已商业化且成本低廉的材料，其表面微孔平均孔径小于30um，在储油、渗油及光闪熔性能方面优异。光敏垫表面见光部分在受强光照射时，溫度迅速上升并达到熔点，闪光结束后，表面溶体的温度迅速降低，会形成一定厚度和强度的薄膜，这层薄膜隔绝墨水的渗透，未曝光部分仍然具有许多微孔，可用来储存墨水。利用基于光敏印章的原理，可以使用三维软件自行设计电极图案，然后利用激光雕刻机转印在光敏垫上，以制备各种图案的纸基柔性电极。

实用新型内容

针对以上部分问题，本实用新型提供了一种电极质量轻薄、柔韧性和弯曲性能优异的柔性纸基石墨烯电极。

本实用新型提供了一种柔性纸基石墨烯电极，包括：基底，以柔性纸张作为基底，所述纸张表面具有高度多孔性和吸收性；石墨烯电极，石墨烯电极设置于纸张的表面；引脚，所述引脚为矩形铜箔，与所述石墨烯电极相连。

作为本实用新型进一步的技术方案，以纸张为柔性衬底，采用高分子光敏材料基于激光雕刻技术，压印制备纸基柔性石墨烯电极。

进一步的，所述压印模具为光敏印章中的高分子光敏材料。

进一步的，所述激光雕刻机的功率为1 ~ 20 mW。

进一步的，所述石墨烯电极图案为螺旋形。

进一步的，所述石墨烯电极包括石墨烯正电极和石墨烯负电极，两者在同一纸基平面内且互不接触。所述引脚包括正引脚和负引脚，分别连接石墨烯正电极和负电极。

进一步的，所述氧化石墨烯溶液的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。

进一步的，所述柔性纸张为滤纸或素描纸。

进一步的，所述引脚通过导电银浆粘接在所述石墨烯电极上。

本实用新型的有益效果为：本实用新型利用市面上常用于印章制作的超微泡沫状高分子光敏材料，基于激光雕刻技术制备得出复杂图案的纸基柔性电极。该柔性纸基电极解决了现有市面柔性石墨烯电极图案单一的问题，促进了柔性石墨烯电极的广泛使用，且电极质量轻薄、柔韧性和弯曲性能优异，可用于纸基柔性电子器件制备。

以下将结合附图对本实用新型的构思和具体结构作进一步说明，以充分了解实用新型的目的、特征和效果。

附图说明