[发明专利]柔性石墨烯电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种柔性石墨烯电极的制备方法，其特征在于，包括：

提供一形成于基底上的石墨烯层；

通过纺丝处理引入含碳纤维于所述石墨烯层表面，经退火处理得到形成于所述石墨烯层表面的碳化纤维层；

向所述碳化纤维层表面涂覆聚合物溶液，溶剂蒸发后得到所述碳化纤维层部分嵌入于其中的柔性层；及

刻蚀去除所述基底，得到所述柔性石墨烯电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝处理选自熔融纺丝、湿法纺丝和静电纺丝中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝处理为静电纺丝，所述静电纺丝的前驱体溶液为包含第一聚合物和金属盐的溶液，所述第一聚合物选自酚醛树脂、聚丙烯腈中的一种或多种，所述金属盐选自氯化铜、氯化钠和氯化钾中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液还包含第二聚合物，所述第二聚合物选自氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚二甲基硅氧烷和Ecoflex中的一种或多种，所述第二聚合物的相对分子质量为50000～250000，其中所述第一聚合物、金属盐和第二聚合物的质量比为1～3:0.1～1:0.1～1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述退火处理在惰性气氛下进行，所述退火处理的温度为600℃～1000℃，退火处理的时间为30min～60min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述涂覆的聚合物溶液选自氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物溶液、聚二甲基硅氧烷溶液和Ecoflex中的一种或多种，所述涂覆的方法为滴涂或旋涂。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，基底选自铜箔、镍箔、铜镍合金中的一种或多种。

8.一种权利要求1～7中任一项所述方法制备的柔性石墨烯电极，其特征在于，包括：

石墨烯层；

碳化纤维层，形成于所述石墨烯层表面；及

柔性层，形成于所述碳化纤维层表面，且所述碳化纤维层部分嵌入于所述柔性层内。

9.根据权利要求8所述的柔性石墨烯电极，其特征在于，所述石墨烯层的厚度为0.335nm～1.675nm，所述碳化纤维层的厚度为1μm～10μm，所述柔性基底层的厚度为50μm～100μm。

10.根据权利要求8或9所述的柔性石墨烯电极作为用于检测电生理信号的皮肤电极的应用。